ТехнологииJul 25

Впервые раскрыты секреты ядра Марса

nk_hauz/-mfsw6ebth0qw1ynu1bw.jpg

Когда спускаемый аппарат НАСА InSight приземлился на Марсе в 2018 году, команда миссии надеялась, что стационарный космический корабль сможет провести проверку внутренней части красной планеты. Теперь InSight и его инструменты превзошли эти цели, открыв загадки марсианской коры, мантии и ядра, которые до сих пор ускользали от ученых.

Это первый раз, когда мы смогли заглянуть внутрь и нанести на карту внутреннюю часть другой планеты за пределами Земли. Команда миссии InSight смогла достичь этого экстраординарного результата, отслеживая землетрясения на красной планете - как землетрясения, которые мы испытываем на Земле, только немного другие.

Сейсмометр InSight, получивший название «Сейсмический эксперимент по изучению внутренней структуры», обнаружил 733 различных маршевых землетрясения. Исследователи проанализировали 35 из них с величиной от 3,0 до 4,0, чтобы определить толщину марсианской коры, глубину мантии планеты и, что наиболее важно, подтверждение того, что ядро ​​замерзшей пустынной планеты расплавлено.

До того, как InSight отправился на Марс, все предыдущие роботизированные исследования красной планеты включали изучение ее поверхности.

«Когда мы впервые начали разрабатывать концепцию миссии более десяти лет назад, информация в этих документах - это то, что мы надеялись получить в конце», - сказал Брюс Банердт, главный исследователь InSight в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. «Это кульминация всей работы и беспокойства за последнее десятилетие».

Знакомство с Марсом через его землетрясения

В отличие от марсоходов Curiosity и Perseverance, InSight привязан к месту приземления и не может перемещаться по поверхности. Но невероятно чувствительный сейсмометр спускаемого аппарата способен обнаруживать землетрясения за сотни и тысячи миль. Для изучения Марса мобильность не нужна.

Когда мы испытываем землетрясения, это происходит потому, что тектонические плиты на Земле смещаются, перемещаются и сталкиваются друг с другом. Пока что Земля - ​​единственная известная планета, на которой есть эти плиты.

Так как же на Марсе происходят землетрясения? Думайте о марсианской коре как о единой гигантской плите. Эта кора имеет разломы и трещины внутри нее, потому что планета продолжает сжиматься по мере охлаждения. Это оказывает давление на марсианскую кору, растягивая и растрескивая ее.

Когда сейсмические волны землетрясений проходили через различные материалы внутри Марса, это позволило исследователям изучить внутреннюю структуру планеты. Это помогает им понять загадочные внутренности Марса и применить это исследование, чтобы узнать, как формируются другие каменистые планеты, включая нашу.

Сейсмограммы, собранные InSight, полны покачиваний, и эти покачивания могут быть вызваны шумом, вызванным ветром или вибрациями, вызванными землетрясениями.

«Мы ищем эхо», - сказал Амир Хан, ведущий автор исследования мантии и ученый из Института геофизики ETH Zurich и Физического института в Цюрихском университете.

«Прямые сейсмические волны от землетрясения немного похожи на звук наших голосов в горах: они производят эхо», - сказал Филипп Логнонне, главный исследователь сейсмометра и профессор Парижского университета. «И именно эти эхо, отраженные от ядра, или на границе кора-мантия, или даже на поверхности Марса, мы искали в сигналах, благодаря их сходству с прямыми волнами».

Миллиарды лет назад Земля, Марс и другие планеты в нашей солнечной системе сформировались из диска материала вокруг Солнца, включая скопления пыли и камней. Планеты невероятно горячие, когда они формируются. Со временем в течение первых миллионов лет на Марсе возникли отдельные слои, включая кору, мантию и ядро.

«Теперь сейсмические данные подтвердили, что Марс предположительно когда-то был полностью расплавлен, прежде чем разделиться на кору, мантию и ядро, которые мы видим сегодня, но они отличаются от земных», - сказал Хан.

Земля имеет тонкую каменную корку, которая окружает толстую каменную мантию, которая окружает ядро, состоящее в основном из железа и никеля.

Данные, собранные InSight, помогли исследователям узнать, что марсианская кора, которая тоньше, чем ожидалось, достигает глубины около 12 миль (19,3 км). Эта кора может содержать подслои, которые простираются примерно на 23 мили (37 километров) вниз от поверхности.

«Слои в земной коре - это то, что мы постоянно наблюдаем на Земле», - заявила Бриджит Кнапмайер-Эндрун, ведущий автор исследования земной коры и геофизик из Кельнского университета. «Колебания сейсмограммы могут выявить такие свойства, как изменение пористости или более трещиноватый слой».

Понимание того, как образовалась марсианская кора по сравнению с земной, может помочь исследователям понять еще одну причину того, почему планеты в нашей солнечной системе так отличаются друг от друга.

Под корой находится мантия, которая проходит еще 969 миль (1559,5 км) вниз, прежде чем достигнет жидкометаллического ядра.

Исследователи смогли подтвердить размер ядра, которое имеет больший, чем ожидалось, радиус в 1137 миль (1830 километров), и определить, что ядро ​​расплавлено. Жидкое ядро ​​содержит железо и никель, а также более легкие элементы, такие как сера, кислород, углерод и водород.

«Это исследование - шанс, который выпадает раз в жизни», - сказал Саймон Штелер, ведущий автор основного исследования и сейсмолог ETH Zurich. «Ученым потребовались сотни лет, чтобы измерить ядро ​​Земли; после миссий Аполлона им потребовалось 40 лет, чтобы измерить ядро ​​Луны. InSight потребовалось всего два года, чтобы измерить ядро ​​Марса».

У Земли есть расплавленное внешнее ядро, которое окружает твердое внутреннее ядро. Миссия InSight, продленная до 2022 года, будет продолжать поиск данных, которые могут показать, похож ли Марс на нашу планету в этом отношении или отличается от нее.

InSight ждет большого

Когда-то Марс был вулканически активным. Сегодня на красной планете видны вулканические регионы, благодаря изображениям с орбитальных аппаратов.

Большинство сильных марсрясений, обнаруженных InSight, происходило из одного конкретного региона: Cerberus Fossae. Этот регион, который, возможно, был вулканически активным всего несколько миллионов лет назад, усеян следами валунов, которые, вероятно, образовались в результате их перемещения из-за землетрясений.

Между тем, другие вулканические регионы Марса кажутся спокойными. Но InSight продолжает прислушиваться и ждать землетрясений с магнитудой более 4,0.

«Мы все еще хотели бы увидеть большую», - сказал в своем заявлении Марк Пэннинг, со-ведущий автор исследования земной коры и научный сотрудник JPL в области недр планет и геофизики. «Мы должны провести много тщательной обработки, чтобы извлечь из этих данных то, что мы хотим. Большое событие сделало бы все это проще».

Постоянный поток данных InSight, направляемых ученым на Землю, закончится примерно через год, когда солнечные элементы перестанут вырабатывать достаточно энергии. Но исследователи будут изучать обнаружения, сделанные InSight, в ближайшие десятилетия, чтобы узнать как можно больше о нашем загадочном планетарном соседе.

«Марс по-прежнему представляет нам множество загадок, в первую очередь, образовался ли он в то же время и из того же материала, что и наша Земля», - сказал в своем заявлении автор исследования Доменико Джардини, профессор сейсмологии и геодинамики в ETH Zurich.

💬 Последние комментарии
Весёлый Роджер
Чего сейчас выступать? Коди на вулице +12 и выше! Xoxлoв по февралю считают! Амерыка з вами, со скакунами, вуголь, газ и палево вам УСЁ БЕЗКОШТОВНО пришлёт, а писли догонит та у дупу от...т! Держите кишени шире! Сало тильки не уроните, для своих братьёв убийц-запизденцев него храните!
Антиелена
Ты свои нарративы оставь для Марьяны Безумной (в девичестве Безуглая). Вы роскошная пара! Езжай у Польшу собирать кулубнику своими собственными руками! И ее с собой забери. Можешь и Ленку-целку!
е
ПОВТОРНО задаю вопрос: из окопа пишешь, герой? не? а чего? энурез или диарея хроническая?...
Весёлый Роджер
Таки, а шо ты не перепостил сюда, як запор-заднемотор, ВСЁ произведение Максима чи ВСЕ! Цэ ж так информативно и по делу. Эй дэбил, за газ скики заплатил?
Золотарь
Какая русско-украинская война на Донбассе! Кретин! Уже сколько людей заявляло, что нет там войск РФ, даже сам нач. штаба укровермахта говорил! Ты, сука, людей услышь, а не укропропаганду! Идиот! ПНХ!
Весёлый Роджер
Эй щирый скакун, а чаму ты як наш пархатый Шмуля Сруля, вопросом на вопрос отвечаешь? А при чём тут погромы в РИ? Вони же на Украине були, значит ты и отвечай за своих! Всосал, имбицил ты майданутый?
Антиелена
А вот и вЭлыкая амЭрыка: официальная статистика Social Security Administration по зарплатам американцев в 2020 году, согласно которой: - 20.7% имели годовой доход от 0 до $9999 (то есть менее $833 в месяц) - 50.4% (то есть более половины) имели годовой доход от 0 до $34999 (то есть менее $2916 в месяц) и это до вычета налогов, ипотечных и прочих кредитных платежей, расходов на медицину и обогрев жилья. У тебя Ленка-белка амЭрыка головного мозга! Хотя вместо мозга там ТП!