Марс вращается быстрее, чем прежде. Об этом свидетельствуют данные, собранные зондом НАСА InSight на Красной планете.
Теперь уже вышедший из строя аппарат InSight был оснащен целым рядом инструментов, включая антенны и транспондер под названием RISE (Rotation and Interior Structure Experiment). Эти инструменты использовались для того, чтобы отслеживать скорость вращения Марса в течение первых 900 дней пребывания зонда на планете.
Астрономы выяснили, что скорость вращения планеты вокруг оси увеличивается примерно на четыре миллиарсекунды в год, – то есть продолжительность марсианских суток ежегодно сокращается на крошечную долю миллисекунды. День на Марсе длится примерно на 40 минут больше, чем на Земле.
Ускорение вращения Красной планеты кажется чрезвычайно незначительным, но ученые пока не могут ответить на вопрос, что его вызывает. Они предполагают, что это может быть связано со скоплением льда на полюсах или с подъемом массивов суши после того, как с них сошел лед. Подобное смещение масс суши может заставлять планету вращаться быстрее.
Эти выводы, которые были основаны на анализе данных, полученных с зонда InSight до того, как его солнечные батареи разрядились и он вышел из строя, были изложены в июньском номере журнала Nature.
Изначально предполагалось, что программа InSight – первая миссия по изучению сейсмической активности и недр Марса – продлится около двух лет после приземления зонда, которое состоялось в ноябре 2018 года. Но НАСА продлило миссию еще на два года.
Аппарат InSight продолжал собирать данные о Марсе до самого конца. После того, как марсианская пыль полностью покрыла солнечные панели, аккумуляторы разрядились и зонд замолчал.
InSight извлек огромную пользу из достижений в области радиотехнологий, поскольку его оборудование оказалось более совершенным по сравнению с оборудованием, которое было установлено на модулях Viking в 70-х годах и Pathfinder в 90-х. Модернизация оборудования Сети дальней космической связи НАСА (Deep Space Network) – огромных антенн, которые размещены в трех стратегических точках Земли и передают информацию с космических миссий, – тоже повысила точность данных, собранных и отправленных зондом на нашу планету.
Ученые использовали сеть Deep Space Network, чтобы передавать сигналы на прибор RISE на зонде InSight – тот отражал их и посылал обратно на Землю. Эти отраженные сигналы помогли ученым отследить небольшие изменения частоты, вызываемые так называемым доплеровским смещением – феноменом, при котором звук меняет высоту тона в зависимости от расстояния до его источника. Изменения частоты коррелируют с вращением планеты.
"Мы ищем изменения, которые составляют всего несколько десятков сантиметров за целый марсианский год, – отметил ведущий автор исследования Себастьян Ле Местр (Sebastien Le Maistre), отвечающий за работу прибора RISE в Королевской обсерватории Бельгии. – Требуется очень много времени и данных, чтобы мы могли увидеть эти изменения".
Измерения колебаний оси вращения Марса
Предыдущие исследования, которые стали возможны благодаря уникальным находкам на Красной планете, подтвердили, что она имеет жидкое металлическое ядро. Ученые использовали прибор RISE для измерения колебаний оси вращения Марса, возникающих в результате того, что внутри него "плещется" расплавленное ядро.
Отслеживание колебаний – так называемых нутаций – позволило команде определить размеры ядра этой планеты. Данные RISE показали, что оно имеет радиус около 1835 километров.
Они сравнили эту цифру с предыдущими расчетами, которые были получены путем отслеживания сейсмических волн, проходившись через внутреннюю часть Марса.
Сопоставив эти цифры, ученые подсчитали, что его ядро имеет радиус примерно 1790-1850 километров.
Хотя зонд InSight перестал работать, те чрезвычайно ценные данные, которые он собрал за четыре года своей работы на поверхности Марса, изменили взгляд ученых на Красную планету. Эта миссия позволила впервые раскрыть некоторые секреты марсианских недр. Ученые будут анализировать полученные данные еще несколько десятилетий.
"Было по-настоящему здорово получить это последнее измерение – и с такой точностью", – сказал Брюс Банердт (Bruce Banerdt), который отвечал за работу InSight вплоть до своего ухода на пенсию первого августа. Он проработал в Лаборатории реактивных двигателей НАСА в Пасадене, штат Калифорния, 46 лет.
"Я долгое время участвовал в попытках доставить на Марс такую геофизическую станцию, как InSight, и полученные результаты оправдывают все эти десятилетия работы", – подчеркнул он.
Автор статьи: Эшли Стрикленд (Ashley Strickland)
