Исследование Марса: миссия NASA обнаружила неизвестную структуру глубоко в недрах планеты

Новое исследование Марса выявило доказательства существования твердого ядра.

Ученые, изучавшие внутреннюю структуру Марса с помощью данных миссии NASA InSight, совершили чрезвычайное открытие. Они нашли в самом центре планеты твердую массу диаметром около 600 километров.

Об этом пишет ScienceAlert ссылаясь на результаты исследования, опубликованные в престижном научном журнале Nature.

Открытие удивило научное сообщество. Предыдущие исследования предполагали, что ядро Марса полностью редко. Это предположение основывалось на том, что ядро содержит значительное количество легких элементов, что снижает температуру его отверждения и делает кристаллизацию маловероятной ввиду относительно высокой температуры ядра.

Как работает «планетарный рентген»

Миссия InSight работала в течение четырех лет, с 2018 по 2022 год, отслеживая толчки в недрах Марса. Собранные данные предоставили первую подробную внутреннюю карту планеты, которая обнаружила структуру, подобную земной: твердая кора, расплавленная мантия и плотное ядро в центре. Однако существенные отличия между Землей и Марсом, связанные с внутренним строением планеты.

Ученые объяснили, что, в отличие от Земли, у Марса нет сегодня общего магнитного поля. А отдельные части его коры сильно намагничены, что свидетельствует о наличии магнитного поля в далеком прошлом. Магнитное поле планеты создается благодаря динамо-процессам в жидком внешнем ядре.

На Земле легкие элементы остаются в жидкости при кристаллизации ядра, что приводит к возникновению плавучей жидкости на границе с внутренним ядром. Этот механизм, как считается, играет немаловажную роль в поддержании магнитного поля Земли сегодня. На Марсе, похоже, все работает иначе.

Исследования земных слоев обычно проводят, используя данные о землетрясениях, полученных из многих сейсмических станций. На Марсе аппарат InSight все время находился только в одной точке. Чтобы компенсировать это, исследователи возлагались на события, вызванные падением крупных метеоритов. Они идентифицировали 23 события с высоким соотношением сигнал/шум и применили методы сейсмического анализа, обычно используемые для данных из нескольких станций на Земле.

Значение открытия для науки

Сейсмические волны классифицируются в зависимости от того, как они двигаются внутри планеты. К примеру, волны PKiKP проходят через мантию, входят во внешнее ядро, отражаются от внутреннего ядра, возвращаются через внешнее ядро и мантию. В своих данных исследователи обнаружили не одну, а несколько волн, отдельно указывающих на наличие твердого внутреннего ядра.

«Этот подход позволил нам отслеживать определенные сейсмические фазы на основе того, как они достигают станции, с их заданными углами и временем прибытия. Благодаря этому мы смогли обнаружить волны, которые проходят через центр ядра Марса и отражаются от границы внутреннего ядра», — заявили исследователи.

Пока непонятно, как именно это может происходить. Необходимо провести моделирование, чтобы исследовать температурные, давление и композиционные условия, чтобы воспроизвести то, что показали результаты команды.

Тем не менее, результаты очень интересны. Дальнейшее исследование может привести к более глубокому пониманию того, как Марс потерял свое динамо и глобальное магнитное поле. Это также может рассказать что-то о том, как развиваются каменистые планеты — те, на которых, по мнению ученых, наиболее вероятно существует жизнь.

"Размер и свойства внутреннего ядра Марса являются решающим ориентиром для понимания термической и химической эволюции планеты", - заявили исследователи.