Ученые впервые измерили кору Марса
Кора Марса тонкая, а ядро - жидкое. К таким выводам впервые пришли ученые, проанализировав несколько важных марсотрясений, пойманных зондом NASA InSight.
Ученым впервые удалось понять внутреннее строение Марса и доказать, что планета имеет относительно тонкую кору и жидкое ядро. Сделать это помогли наблюдения, проводимые посадочным зондом NASA InSight, который работает на поверхности планеты с 2018 года.
Сенсационные данные впервые были оглашены накануне на виртуальной встрече Американского геофизического союза, сообщает журнал Nature. «До последнего времени эта информация о Марсе отсутствовала», - пояснила Бриджит Кнапмейер-Эндрун из Института геологии и минералогии Кельнского университета. При этом она отказалась ответить на вопросы журналистов, сославшись на то, что статья об открытии лишь готовится к публикации в рецензируемом журнале.
Это важное достижение миссии, которая высадилась вблизи экватора Марса в ноябре 2018 года на равнину Элизий. Главная цель миссии - изучение внутреннего строения планеты с помощью чрезвычайно чувствительного сейсмометра, способного фиксировать шумы, идущие из недр планеты.
Чуткость сейсмометра сыграла с учеными злую шутку. Сейсмически Марс менее активен Земли, но более активен, чем Луна. С самого начала миссии ветра на Марсе были достаточно слабыми, чтобы мешать их работе.
Однако, начиная с минувшего июня ветры усилились настолько, что помешали фиксации большей части подземных толчков. Как и на Земле, ученые используют марсотрясения для исследования недр Марса. Сейсмическая энергия распространяется внутри коры в виде двух типов волн. Анализируя их, можно высчитать толщину ядра планеты, толщину мантии и определить их границы. Эти фундаментальные знания о геологических слоях позволяют ученым выяснить, когда планета формировалась и охлаждалась. «Теперь у нас есть достаточно данных, чтобы начать отвечать на некоторые из этих больших вопросов», - считает Банердт.
Самым большим разочарованием стало отсутствие марсотрясений магнитудой выше 4,5. Сильные толчки распространяются более глубоко, отражаются от границ мантии и коры, и даже могут огибать всю планету, позволяя точно локализовать источник.
Однако ученых выручили два довольно сильных марсотрясения магнитудой 3,7 и 3,3, пришедших из трещин, называемых Окаменелости Цербер в 1600 км к востоку от зонда. По разнице во времени распространения продольных и поперечных волн ученые смогли оценить структуру коры Марса - по предварительным данным она состоит из двух или трех слоев. По словам Джулии Семприч из Открытого университета (Великобритания), трехслойная структура наилучшим образом соответствует геохимическим моделям и данным по марсианским метеоритам.
В зависимости от того, 2 или 3 слоя в коре, ее толщина составляет 20 или 37 километров. Она колеблется от места к месту и точно не превышает 70 км, пояснила Кнапмейер-Эндрун. На Земле, к примеру, толщина коры составляет 5-10 км под океаном, и 40-50 км под континентами.
Ранее ученые считали, что Марс, как планета с меньшим тепловыделением недр, должна иметь более толстую кору.
Другой эксперимент на борту зонда помог сделать еще один немаловажный вывод. По допплеровскому сдвигу радиоволн, посылаемых с Земли, ученые могут оценить неравномерность вращения Марса, на которую влияет размер и состояние его ядра.
Наиболее благоприятным местом для поддержания жизни на древнем Марсе была не его поверхность, а области на глубине нескольких километров. К такому выводу пришли ученые из Ратгерского университета США в статье, опубликованной в декабре журнале Science Advances.
Сосредоточившись на горных районах в южных областях планеты, где, как считается, существовали наиболее мощные ледники, ученые смоделировали их толщину, поведение и эволюцию на основе множества данных, в том числе полученных с помощью зонда Mars Odyssey orbiter, который изучает планету с 2001 года. На борту аппарата присутствует гамма-спектрометр, который позволил картировать распределение тория и калия в толще Марса.
Ученые подсчитали, что тепла, создававшегося этими изотопами в мантии и коре планеты, вполне хватало для расплавления нижних слоев ледников, что создавало пригодные для существования жизни условия, не зависящие от условий на поверхности планеты.
Павел Котляр