Внутреннее строение Марса впервые раскрыто учеными
Внутреннее строение Марса выяснили ученые с помощью зонда, находящегося на Красной планете, согласно исследованию, опубликованному 23 июля в журнале Science.
Аппарат Mars InSight измерил около 733 марсотрясений и использовал информацию о 35 из них, чтобы сформировать картину марсианской коры, мантии и ядра. Это был первый случай, когда сейсмические данные были использованы для исследования недр планеты, отличной от Земли.
С помощью марсотрясений ученые выявили толщину и структуру марсианской коры и мантии, а также удивительно большое жидкое ядро с низкой плотностью. «Это исследование-шанс, который выпадает раз в жизни, — сказал планетарный сейсмолог Симон Штелер из ETH Zurich. — Ученым потребовались сотни лет, чтобы измерить ядро Земли; после миссий „Аполлон“ им потребовалось 40 лет, чтобы измерить ядро Луны. InSight потребовалось всего два года, чтобы измерить ядро Марса».
С апреля 2019 года InSight обнаружил более 700 марсотрясений, около 35 из которых были достаточно сильными для сейсмического картирования. Сейсмические волны распространяются через определенные материалы и отражаются от них, что позволяет сейсмологам наносить на карту внутренности основных объектов.
Исследователи обнаружили, что в среднем толщина планетарной коры на Марсе составляет от 24 до 72 километров и состоит по меньшей мере из двух слоев. Самый верхний слой оказался неожиданно пористым, а кора — тонкая. Это, по словам ученых, говорит о высокой доле радиоактивных элементов в земной коре.
Согласно полученным данным, мантия Марса состоит из одного слоя породы, с твердой литосферой, простирающейся на 400-600 километров. Это контрастирует с литосферой Земли, толщина которой составляет около 100 километров. Однако обе литосферы, вероятно, имеют нижнюю область, где материал начинает плавиться и медленно перемещаться.
Как и кора, мантия Марса, вероятно, также обогащена радиоактивными элементами.
«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 геофизик Амир Хан из Цюриха.
Ядро Красной планеты оказалось намного больше, чем предполагалось, с радиусом около 1830 километров. Это более половины радиуса планеты, общий радиусом которой составляет 3 390 километров.
Сейсмические данные также свидетельствуют о том, что ядро является жидким, хотя больший размер указывает на то, что оно имеет меньшую плотность, чем считалось ранее. Это означает, что ядро, вероятно, содержит более легкие элементы, такие как сера, кислород, углерод и водород, в дополнение к железу и никелю, отметили ученые.
По словам исследователей, эта информация может помочь выяснить, как Марс потерял свою динамо-машину и связанное с ней магнитное поле. «Но мы еще далеки от завершения анализа всех данных — Марс все еще представляет нам много загадок, в первую очередь, сформировался ли он в то же время и из того же материала, что и наша Земля», — заключили авторы.
