Dane NASA ujawniają szczegóły jądra, płaszcza i skorupy Marsa

Wewnętrzna struktura Marsa została ujawniona dzięki sondzie Insight NASA, która po raz pierwszy pokazała rozmiar jądra, płaszcza i skorupy.

Korzystając z danych na temat „bagien” doświadczanych przez robota NASA, byliśmy w stanie znaleźć dowody na trzy warstwy skorupy rozciągające się na 41 mil pod powierzchnią.

Każda warstwa skorupy ma nieco inny skład, a tuż pod skorupą znajduje się płaszcz, który schodzi do 500 mil, a reszta to rdzeń żelazowo-niklowy.

Wyniki zostały opublikowane w trzech badaniach z wykorzystaniem danych NASA InSight z Uniwersytetu w Kolonii, Kalifornijskiego Instytutu Technologii i ETH Zurich.

Wewnętrzna struktura Marsa została ujawniona dzięki lądownikowi Insight NASA, który po raz pierwszy ukazuje rozmiar jądra, płaszcza i skorupy.

Wyniki zostały opublikowane w trzech badaniach z wykorzystaniem danych NASA InSight z Uniwersytetu w Kolonii, Kalifornijskiego Instytutu Technologii i ETH w Zurychu.

Sonda InSight Mars działała na czerwonej planecie od 5 maja 2018 r. do lutego 2021 r., kiedy to pył pokrył siły słoneczne, uniemożliwiając jej ładowanie.

Jego celem było umieszczenie na powierzchni sejsmometru do pomiaru aktywności sejsmicznej – bagien – oraz stworzenie trójwymiarowych modeli wnętrza planety.

Naukowcy poinformowali o wstępnych wynikach misji i po raz pierwszy rozpoczęli mapowanie wnętrza planety innej niż Ziemia.

Według jego zespołu kierowanego przez Uniwersytet w Kolonii, współpracującego z NASA JPL, pod lądowiskiem InSight skorupa ma grubość od 12 do 24 mil.

Zespół, w tym naukowcy z Kalifornijskiego Instytutu Technologii, wyjaśnił, że badanie wewnętrznych warstw planety – jej skorupy, płaszcza i jądra – może ujawnić wgląd w jej powstawanie i ewolucję, a także ujawnić aktywność geomagnetyczną i tektoniczną.

Głębokie wnętrze można zbadać, mierząc fale, które przemieszczają się przez planetę po zdarzeniach sejsmicznych, takich jak trzęsienie ziemi.

Badanie cech wnętrza Ziemi za pomocą takich metod ujawniło rozmiar, strukturę i uformowanie jądra i płaszcza.

W przeszłości można było oszacować tylko względne różnice w grubości Marsa, a do uzyskania grubości bezwzględnych potrzebne były dodatkowe założenia.

Wartości te wykazywały dużą częstość występowania, w zależności od przyjętych założeń.

Sejsmologia zastępuje te założenia bezpośrednim pomiarem w miejscu lądowania i kalibruje grubość skorupy ziemskiej na całej planecie.

Niezależne dane pozwalają również naukowcom oszacować gęstość kory mózgowej, ujawniając, że można ją podzielić na trzy odrębne sekcje.

„To, co sejsmologia może mierzyć, to zasadniczo zmiany prędkości” – powiedział dr Knappmayr Andron, główny autor artykułu badawczego opublikowanego w czasopiśmie Science. Są to różnice w szybkości propagacji fal sejsmicznych w różnych materiałach.

Sonda InSight Mars działała na Czerwonej Planecie od 5 maja 2018 r. do lutego 2021 r., kiedy to pył pokrył siły słoneczne, uniemożliwiając jej ładowanie

Wydaje się, że dwa największe trzęsienia ziemi wykryte przez NASA InSight powstały w regionie Marsa zwanym Cerberus Fossae (na zdjęciu przez Mars Reconnaissance Orbiter)

Bardzo podobnie do optyki możemy obserwować takie zjawiska jak odbicie i załamanie.

„Jeśli chodzi o skorupę, korzystamy również z faktu, że skorupa i płaszcz są wykonane z różnych skał, z silnym skokiem prędkości między nimi”.

Na podstawie tych skoków można dokładnie określić strukturę skorupy, a według danych górna warstwa ma około 8 km grubości.

Poniżej, według dr Knapmeyer-Endrun, kolejna warstwa znajduje się około 12 mil dalej: „Możliwe, że płaszcz może zaczynać się pod tą warstwą, co może wskazywać na zaskakująco cienką skorupę, nawet w porównaniu ze skorupą kontynentalną na ziemi.

To artystyczne wrażenie SEIS, bardzo czułego sejsmometru, który po raz pierwszy został użyty do wykrywania bagien z powierzchni Czerwonej Planety

„Na przykład pod Kolonią skorupa ziemska ma około 30 kilometrów (18,6 mil) grubości”.

Trzecia warstwa na Marsie sprawia, że ​​skorupa poniżej miejsca lądowania ma grubość około 24 mil, co jest zgodne z wcześniejszymi odkryciami.

Eksperci stwierdzili jednak, że sygnał z tej warstwy nie jest konieczny, aby pasował do istniejących danych.

Tak czy inaczej, nie mogą wykluczyć, że cała skorupa jest zbudowana z tego samego materiału, który znamy z pomiarów powierzchniowych i meteorytów marsjańskich.

Dane wskazują, że górna warstwa składa się z niespodziewanie porowatej skały.

Autorzy stwierdzili, że na większych głębokościach mogą znajdować się inne rodzaje skał niż skały bazaltowe widoczne na powierzchni.

Pojedynczy niezależny pomiar grubości skorupy ziemskiej w miejscu lądowania InSight wystarczy, aby zmapować skorupę na całej planecie.

Pomiary z satelitów krążących wokół Marsa zapewniają bardzo wyraźny obraz pola grawitacyjnego planety, umożliwiając naukowcom porównanie względnych różnic grubości skorupy ziemskiej z pomiarami wykonanymi w miejscu lądowania.

Połączenie tych danych zapewnia dokładną mapę, która może również dostarczyć informacji o tym, jak planeta ewoluowała w martwy, zakurzony świat, jakim jest dzisiaj.

Grubość skorupy Marsa jest szczególnie interesująca, ponieważ skorupa powstała na wczesnym etapie formowania się z pozostałości stopionego płaszcza.

Zatem dane o jego obecnej strukturze mogą również dostarczyć informacji o ewolucji Marsa. Ponadto dokładniejsze zrozumienie ewolucji Marsa pomaga rozszyfrować, jak wczesne procesy różnicowania zachodziły w Układzie Słonecznym i dlaczego Mars, Ziemia i inne planety różnią się dzisiaj.

READ  Naukowcy opracowują gumę, która może ograniczać przenoszenie SARS-CoV-2: The Tribune India

Ultraczuły sejsmometr InSight, znany jako SEIS, zarejestrował ponad 480 trzęsień ziemi

Jego celem było umieszczenie na powierzchni sejsmometru do pomiaru aktywności sejsmicznej – bagien – oraz stworzenie trójwymiarowych modeli wnętrza planety.

W osobnym badaniu Simon Stahler z ETH Zurich wykorzystał słabe sygnały sejsmiczne odbite od granic płaszcza jądra Marsa, aby zbadać jądro planety.

Odkryli, że stosunkowo duże płynne jądro mineralne ma promień około 1140 mil i zaczyna się mniej więcej w połowie drogi między powierzchnią a środkiem planety, co wskazuje, że płaszcz składa się tylko z jednej warstwy skalistej, a nie z dwóch, jak to ma miejsce na Ziemia.

Wyniki wskazują, że rdzeń żelazowo-niklowy jest mniej gęsty niż wcześniej sądzono i wzbogacony lżejszymi pierwiastkami.

„Bezpośrednie obserwacje sejsmiczne na Marsie stanowią duży krok naprzód w sejsmologii planetarnej” – powiedział zespół.

„W nadchodzących latach, w miarę pomiaru kolejnych bagien, naukowcy będą pracować nad ulepszeniem tych modeli Czerwonej Planety i odkryciem jeszcze więcej tajemnic Marsa”.

Jakie są trzy główne narzędzia INSIGHT?

Lądownik, który może ujawnić, jak powstała Ziemia: Lądownik InSight ma wylądować na Marsie 26 listopada on

Trzy główne instrumenty pozwolą lądownikowi InSight „zabrać bicie serca” Czerwonej Planety:

sejsmometr: Lądownik InSight z sejsmometrSEIS, który nasłuchuje pulsu Marsa.

Sejsmometr rejestruje fale, które przechodzą przez wewnętrzną strukturę planety.

Badanie fal sejsmicznych mówi nam, co może być źródłem fal.

Naukowcy uważają, że na Marsie winowajcami mogą być trzęsienia ziemi lub meteory uderzające w powierzchnię.

sonda ciepła: Sonda przepływu ciepła, HP3, kopie głębiej niż jakiekolwiek inne łopaty, wiertła lub sondy na Marsie przed nią.

Przyjrzy się, ile ciepła nadal płynie z Marsa.

Anteny radiowe: Podobnie jak Ziemia, Mars lekko oscyluje, gdy obraca się wokół własnej osi.

Aby to zbadać, dwie anteny radiowe, będące częścią instrumentu RISE, bardzo dokładnie śledzą lokalizację sondy.

Pomaga to naukowcom testować reakcje planety i mówi im, jak głęboka struktura wewnętrzna wpływa na ruch planety wokół Słońca.