Планетологи оценили скорость уменьшения продолжительности марсианских суток, которая составила долю миллисекунды в год и вызвана ускорением вращения планеты, а также уточнили размеры ядра Марса. Это удалось сделать благодаря радиоэксперименту RISE, проводившемуся при помощи марсианской автоматической станции InSight. Статья опубликована в журнале Nature.
InSight стала первой внеземной геофизической исследовательской станцией, которая проработала на Марсе чуть больше четырех лет, исследуя его сейсмическую активность и внутреннее строение. Одним из основных научных инструментов аппарата стал эксперимент RISE (Rotation and Interior Structure Experiment), в рамках которого отслеживался доплеровский сдвиг в частоте радиосигналов, передаваемых с наземных станций на InSight и обратно. Благодаря ему можно оценить скорости прецессии и нутации оси вращения планеты, которые связаны с параметрами марсианских ядра и мантии.
Группа планетологов во главе с Себастьяном Ле Мейстром (Sébastien Le Maistre) из Королевской обсерватории Бельгии опубликовала результаты анализа данных, собранных RISE за 30 месяцев наблюдений для определения свойств ядра и мантии Марса. Ученые также использовали архивные данные спускаемого аппарата «Викинг-1».
Исследователи уточнили радиус ядра Марса, который теперь составляет 1835±55 километров, в предположении, что ядро является конвективным и жидким сплавом железа и серы, а мантия твердая. Это хорошо согласуется с предыдущими оценками и требует большого содержания легких элементов. Ученые предполагают, что что у Марса все же нет внутреннего твердого ядра. Наиболее совместимый с данными RISE модельный состав ядра включает в себя 2,5 массовых процентов кислорода, 15 массовых процентов серы, 1,5 массовых процентов углерода и один массовый процент водорода.
Ученые также оценили ускорение вращения планеты вокруг собственной оси, которое составляет четыре угловых миллисекунды в год за год, что соответствует уменьшению продолжительности марсианских суток на 7,6×10-4 миллисекунды в год. Это значение на три порядка больше, чем эффект от взаимодействия Марса со спутником Фобосом и Солнцем, и может быть связано с долгосрочной внутренней эволюцией Марса или с накоплением льда на полярных шапках и изменением параметров атмосферы.
Ранее мы рассказывали о том, как InSight составил детальную схему подповерхностных слоев Марса.