Мащабно земетресение на Марс, регистрирано от спускаемия модул InSight на НАСА, предполага, че кората на планетата Марс на някои места "изглежда като тежка броня", според ново проучване.
Спускаемият сеизмометър InSight на НАСА, чиято мисия приключва през декември 2022 г., прекара три години в измерване на сеизмичните вълни на Марс. Работата му включваше откриването на най-голямото земетресение на Марс, регистрирано някога през май 2022 г.: земетресение с магнитуд 4,6 по Рихтер.
Въпреки че трусовете на Марс са били само средно земетресение в сравнение със Земята, учени от НАСА казаха по това време, че това е горната граница на това, което изследователите на Марс очакват да видят. Марсианското земетресение беше по-мощно от всички останали, измерени преди него заедно.
„Това земетресение изпрати силни сеизмични вълни, които преминаха през повърхността на Марс“, каза водещият автор на изследването и сеизмолог от Института по геофизика към Цюрихския технологичен университет, Дойон Ким, в ново приложение, публикувана на 6 май. „От това земетресение, най-голямото земетресение, регистрирано по време на цялата мисия InSight, наблюдавахме повърхностни вълни, които обиколиха Марс до три пъти.“
Измерването на скоростта и честотата на сеизмичните вълни – и как тези качества варират в Червената планета – позволи на Ким и екипа да получат информация за геоложките структури, които срещнаха. Бяха получени нови данни по въпроси като вътрешната структура на марсианската кора на различни дълбочини.
Преди гигантското земетресение InSight регистрира подобни сеизмични вълни, възникнали при падането на два метеорита на Марс. Космическото събитие обаче даде подробности само в регионален мащаб. Земетресение с магнитуд 5 бала направи възможно изследването на Марс още по-дълбоко, разкривайки големи последствия.
Екипът взе данните, предоставени от InSight, и ги комбинира с информация от други мисии за гравитацията и топографията на Марс. Събраните изследвания показват на учените, че кората на Червената планета има дебелина, която варира средно от 42 до 56 километра, но най-дебелият й участък е два пъти по-голям: 90 километра.
„Марсианската кора (средно) е много по-дебела от тази на Земята или Луната“, каза Ким, добавяйки, че по-малките планетарни тела в Слънчевата система обикновено имат по-дебела кора от по-големите тела.
Дебелината на земната кора варира средно от 13 до 17 километра, докато сеизмометрите на лунните мисии на Аполо от 1960-те и 1970-те години определят, че дебелината на лунната кора варира от 34 до 43 километра.
Екипът на InSight установи, че марсианската кора е най-тънка в импактния басейн на Изида, древен кратер с ширина около 1200 километра. В този басейн, разположен на границата между силно изпъстрените с кратери южни планини на Марс и северните низини, дебелината на марсианската кора е само около 10 километра.
В най-дебелата си част обаче кората лежи на дълбочина 90 километра в огромния район на Тарсис и се простира почти по ширината на Съединените щати от край до край: това е около 8 километра напречно. Тарсис е в основата на огромна система от радиални разломи, които покриват около една трета от повърхността на Марс. Освен това е дом на обширни вулканични равнини и трите най-големи вулкана на Марс.
„Имахме късмет да станем свидетели на това земетресение. На Земята би ни било трудно да определим дебелината на земната кора с помощта на земетресение със същата сила, както на Марс, - обясни Ким. „Въпреки че Марс е по-малък от Земята, той пренася сеизмичната енергия по-ефективно.“ Резултатите на екипа също потвърдиха контраста между северното и южното полукълбо на Марс. Северната част на планетата се състои от плоски низини, докато на юг има високи плата.
Така наречената "марсианска дихотомия" между север и юг се наблюдава от астрономи и планетарни учени поне от първата орбитална мисия на Маринър 9 на НАСА през 1971-72 г., според рецензирано проучване. публикувани през 2007г. Първоначалните хипотези за тази разлика бяха свързани със състава на скалите, казва Ким. „Едната порода би била по-плътна от другата.“
Нови проучвания обаче потвърждават, че съставът на породата тук няма значение. Въпреки че съставът на скалите е еднакъв в двете полукълба, дебелината на кората е различна и това обяснява марсианската дихотомия. Въз основа на сеизмичните наблюдения на InSight и данните за гравитацията, изследователите казаха, че са показали, че плътностите на земната кора в северните низини и южните планини са сходни.
Откритата плътност е в съответствие със сеизмичните наблюдения на InSight за гореспоменатите метеоритни удари, които предполагат, че кората на север и юг е съставена от един и същ материал. (Начинът, по който сеизмичните вълни се разпространяват през скалистата кора, позволява на изследователите да направят извод за нейния състав).
Откритието на екипа на дебела марсианска кора на някои места също хвърля светлина върху това как планетата генерира топлина и как това се е променило в историята на Марс. Основният източник на топлина от вътрешността на Марс е радиоактивното разпадане на елементи като торий, уран и калий.
Екипът теоретизира, че 50% до 70% от тези произвеждащи топлина елементи се намират в марсианската кора. По този начин разликата в дебелината на тази кора на Марс може да обясни защо има местни региони на планетата, под които процесите на топене все още могат да протичат днес, тъй като тези горещи точки също съдържат повече радиоактивни, генериращи топлина материали.
„Това откритие е много интересно и слага край на дълъг научен дебат за произхода и структурата на марсианската кора“, каза Ким.
Прочетете също: