Миссия InSight успела «прослушать» Марс перед своей гибелью – похоже, планета имеет жидкое ядро и «аномальные колебания» внутри

Внешне Марс выглядит как безлюдная холодная планета, покрытая красной пылью, метеоритными кратерами и скалами, однако о том, что кроется внутри, можно было только догадываться. Посадочный модуль NASA InSight попытался «прослушать» планету до своей гибели, и ныне ученые изучают наблюдения, зафиксированные сейсмометром SEIS и инструментом RISE.

Первый нашел возможные доказательства того, что ядро Марса жидкое, а второй зафиксировал незначительные изменения во вращении планеты, вызванные силой притяжения Солнца.

«Наш анализ данных радиоотслеживания InSight отрицает существование твердого внутреннего ядра и указывает на то, что глубоко в мантии планеты зафиксированы аномалии внутренней массы», — пишут исследователи в статье, недавно опубликованной в журнале Nature.

Ранее исследователи, полагаясь на измерения сейсмических волн, предполагали, что у Марса твердое ядро. Инструмент RISE работает немного по-другому – он передает радиосигналы на Землю, а исследователи таким образом обнаруживают даже незначительные изменения в его расположении по отношению к приемникам. Эти изменения вызваны колебаниями во вращении Красной планеты или нутациями – расстояние и направление, в котором ось сместилась из-за этих движений, можно использовать для получения информации о внутреннем составе Марса.

В то же время, идею с радиосигналами было не так легко реализовать – после приземления InSight на Марсе бушевали штормы, которые на некоторое время изменили скорость его вращения. Подобным образом на планету влияют и гравитационные силы, создаваемые спутниками Фобос и Деймос. Чтобы задумка сработала, исследователи также должны знать точное место приземления InSight – информацию, которую получили только тогда, когда аппарат передал первые данные.

Колебания во вращении или нутации могут быть проградными (когда ось двигается против часовой стрелки относительно своей среды) и ретроградными (движение в противоположную сторону) – именно наличие последних и немного большее, чем обычно, смещение оси свидетельствовали о жидком ядре Марса. Последующие исследования определили, что ядро, скорее всего, состоит из сплава жидкого железа и серы, и постоянно проходит через конвекцию – при этом более горячая жидкость поднимается, а более холодная — опускается.

В отличие от земного ядро Марса, вероятно, полностью жидкое (считается, что внешнее ядро Земли представляет собой сплав жидкого железа и никеля, тогда как внутреннее – твердое и состоит преимущественно из железа). Нижняя мантия Красной планеты, по словам исследователей, также может быть расплавлена, что влияет на размер и форму самого ядра: она может привести к аномалиям подповерхностной массы – регионам, в которых материал более или менее плотный. Аномалии могут частично объяснить небольшое «сплющивание» как поверхности, так и ядра Марса, когда он вращается вокруг своей оси.