Впервые ученые обнаружили, что находится в ядре Марса

Впервые были обнаружены землетрясения, грохочущие на Марсе, которые проходят через его вязкое ядро, что дает ученым инструменты, необходимые им для выяснения того, из чего именно состоит сердце Марса.

Согласно сейсмическим данным. Согласно данным, полученным с помощью посадочного модуля НАСА InSight, который в течение четырех лет следил за внутренними органами красной планеты, центр Марса представляет собой жидкий сплав железа с удивительно большим количеством примесей серы и кислорода.

Эта информация может помочь ученым лучше понять историю Марса и понять, почему он отличается от Земли — одна планета представляет собой засушливый, безжизненный ком пыли, а другая — пышная и изобилующая растительностью».

«В 1906 году ученые впервые обнаружили ядро ​​Земли, наблюдая, как сейсмические волны от землетрясений пострадали, путешествуя по нему», — говорит геолог Ведран Лекич из Университета Мэриленда.

«Более ста лет спустя мы применяем наши знания о сейсмических волнах к Марсу. С InSight, мы, наконец, открываем, что находится в центре Марса и что делает Марс таким похожим, но в то же время отличным от Земли».

Землетрясения — это не просто грохот, который подразумевает внутреннюю активность в любом данном объекте. Теперь у нас есть технология, позволяющая использовать их как своего рода акустический рентгеновский снимок. Они распространяются наружу от своей точки происхождения, прыгая внутри планеты, луны или звезды, прежде чем затихнуть. Но то, как они проходят через определенные материалы и отражаются от них, позволяет ученым создавать карты внутреннего состава этих тел.

За относительно короткое время наблюдения за внутренней частью Марса InSight обнаружил сотни марсотрясений, давая нам подробную информацию о марсианском интерьере. Благодаря этому ученые смогли составить первую подробную карту внутренностей Марса и узнать больше о состоянии внутренней активности Марса. Спойлер: внутри все не так мертво, как мы думали.

Марсианское ядро ​​оставалось неисследованным, но в 2021 году InSight зафиксировал два грандиозных события на противоположной стороне планеты: обнаружил, и удар метеорита, который сотряс Марс. Поскольку эти события происходили на дальней от InSight стороне планеты, посадочный модуль мог анализировать разные волны — те, что путешествовали вокруг Марса, и те, которые проходили сквозь него, давая нам первые сейсмические волны, которые, как мы знаем, проходили через марсианское ядро.

Эти волны показывают плотность и сжимаемость различных материалов, через которые они проходят, что позволяет команде под руководством планетолога Джессики Ирвинг из Бристольского университета в Великобритании понять, из чего состоит марсианское ядро.

И вот что интересно. В отличие от ядра Земли, которое кажется жидким внешним ядром, твердым внутренним ядром, а затем еще более плотным самым внутренним внутренним ядром, ядро ​​Марса кажется жидким на всем протяжении. И у Марса действительно высокая доля более легких элементов, смешанных через внутреннее ядро. Около пятой части ее веса составляют эти элементы, преимущественно сера, с меньшим количеством кислорода, углерода и водорода.

Это означает, что ядро ​​менее плотное и более сжимаемое, чем ядро ​​Земли, которое может помочь ученым лучше понять различия между двумя планетами.

Мы давно знаем, что у Марса нет глобального магнитного поля. На Земле магнитное поле помогает предотвратить утечку атмосферы и воды в космос. Известный как геодинамо, он производится в ядре Земли. Heat движется от внутреннего ядра к внешнему ядру, которое порождает циркулирующие токи, которые закручиваются в узоры под влиянием вращения планеты. Это создает и поддерживает магнитное поле.

Предыдущие исследования, в которых ученые моделировали марсианское ядро, показали, что присутствие более легких элементов в ядре Марса могло сыграть значительную роль в уничтожении его динамо и магнитное поле. Теперь у нас есть подробная информация о том, что там на самом деле, чтобы ученые могли более точно реконструировать историю Марса.

«В некотором смысле это похоже на головоломку», — говорит Лекич. «Например, в ядре Марса есть небольшие следы водорода. Это означает, что должны были существовать определенные условия, которые позволили водороду там находиться, и мы должны понять эти условия, чтобы понять, как Марс превратился в планету, которую он сегодня.»

Эта информация может помочь отточить нашу способность искать жизнь за пределами Солнечной системы. Марс и Земля во многом похожи; выяснение того, чем они отличаются и почему, может помочь ученым определить, какие инопланетные миры с наибольшей вероятностью могут содержать жизнь. И это может рассказать нам больше о различных способах формирования, роста и изменения планет с течением времени, даже из одинаковых материалов вокруг одной и той же звезды.

«Это была огромная работа, включающая в себя состояние- художественные сейсмологические методы, которые были отточены на Земле, в сочетании с новыми результатами физиков-минералологов и идеями членов команды, которые моделируют, как внутренние части планет меняются с течением времени», — говорит Ирвинг.

«Но работа окупилась. , и теперь мы знаем гораздо больше о том, что происходит внутри марсианского ядра».

Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Science.