Что у Марса внутри: ученые подробно описали многослойную начинку Красной планеты

Появились новые данные марсианского сейсмометра о коре, мантии и ядре Марса. Кора тонкая и, возможно, состоит из нескольких слоев. Радиус ядра 1830 км, оно расплавленное, как наружная часть ядра Земли.

Исследования опубликованы в Science. Коротко о них рассказывает Лаборатория реактивного движения НАСА (JPL).

В 2018 году на Марс приземлился космический аппарат НАСА InSight. На нем был установлен сейсмометр SEIS. Этот прибор зарегистрировал 733 землетрясения. Часть измерений с магнитудами 3–4 стала основой трех статей.

В этих публикациях говорится о глубине слоев и о том, что центр планеты оказался расплавленным. Внешнее ядро Земли тоже расплавленное, а внутреннее — твердое. Ученые собираются выяснить, верно ли это для Марса.

«Мы начали разрабатывать миссию более десяти лет назад и надеялись получить в конце именно ту информацию, что содержится в статьях», — сказал главный исследователь InSight Брюс Банердт.

Взглянем на Марс внимательно

Сейсмические волны отличаются по форме и скорости, когда проходят через материалы разной плотности. Этот факт помог сейсмологам изучить внутреннее строение планеты. Информация о структуре Марса важна — она может рассказать, как появились все скалистые планеты, в том числе Земля.

Марс, как и Земля, образовался из пыли и метеоритов. За первые десятки миллионов лет планета разделилась на три слоя: кору, мантию и ядро. Часть миссии InSight — измерить глубину, размер и структуру этих слоев.

Каждая опубликованная статья описывает определенный слой. Кора оказалась тоньше, чем ожидали ученые. В ней может быть два или три подслоя. Глубина коры — около 20 км, если подслоя два, и 37 км, если их три. Под ними находится мантия толщиной 1560 км. В центре Марса находится ядро радиусом 1830 км. Узнать размер ядра было особенно волнительно для команды.

«Ученым потребовались сотни лет, чтобы измерить ядро Земли, 40 лет после миссий "Аполлон", чтобы измерить ядро Луны. InSight потребовалось всего два года, чтобы измерить ядро Марса», — говорит Симон Штелер, ведущий автор основной статьи.

Охота на колебания 

Тектонические плиты двигаются, вызывают разломы, из-за этого на нашей планете происходят землетрясения. На Марсе нет тектонических плит — его кора похожа на монолит. Однако в ней тоже образуются разломы. Они появляются, когда кора сжимается от охлаждения.

Ученые InSight тратят много времени, чтобы найти всплески вибрации на сейсмограммах. Малейшее колебание может означать как землетрясение, так и шум ветра. Если у колебаний есть определенные паттерны (а ветер не дует), всплеск может оказаться землетрясением.

Удивительно, что все крупные землетрясения, которые зарегистрировал InSight, вероятно, происходят из одного вулканически активного региона Борозды Цербера. 

Однако в более значимых вулканических регионах толчков не зарегистрировали. Вероятно, InSight просто не может обнаружить эти землетрясения. Дело в том, что ядро преломляет сейсмические волны от некоторых областей, из-за этого существуют мертвые зоны — до них не доходит эхо сотрясений.

В ожидании большего 

Эти результаты — только начало. Сейсмометр SEIS каждый день обнаруживает новые землетрясения, и ученые надеются зафиксировать большие толчки.

«Нам приходится обрабатывать данные очень тщательно, чтобы получить нужную информацию. Большие землетрясения облегчили бы процесс», — сказал Марк Пэннинг из JPL.

Марс признан сейсмически активной планетой

Марсианский посадочный модуль InSight перешел в режим экстренной гибернации