Podle nové studie rozsáhlé marťanské zemětřesení zaznamenané přistávacím modulem NASA InSight naznačuje, že kůra na planetě Mars na některých místech "vypadá jako těžké brnění".
Přistávací seismometr InSight od NASA, jehož mise končí v prosinci 2022, strávil tři roky měřením seismických vln na Marsu. Jeho práce zahrnovala detekci největšího marťanského zemětřesení, jaké kdy bylo zaznamenáno v květnu 2022: zemětřesení o síle 4,6.
Přestože otřesy na Marsu byly ve srovnání se Zemí pouze průměrným zemětřesením, vědci NASA tehdy uvedli, že jde o horní hranici toho, co průzkumníci Marsu očekávali, že uvidí. Zemětřesení na Marsu bylo silnější než všechna ostatní naměřená před tím dohromady.
"Toto zemětřesení vyslalo silné seismické vlny, které se šířily po povrchu Marsu," řekl hlavní autor studie a seismolog z Ústavu geofyziky na Zurichské technologické univerzitě, Doyon Kim, v. nová aplikace, zveřejněné 6. května. "Z tohoto zemětřesení, největšího zemětřesení zaznamenaného během celé mise InSight, jsme pozorovali povrchové vlny, které obletěly Mars až třikrát."
Měření rychlosti a frekvence seismických vln – a toho, jak se tyto vlastnosti lišily napříč Rudou planetou – umožnilo Kimovi a týmu získat informace o geologických strukturách, se kterými se setkali. Byla získána nová data o takových otázkách, jako je vnitřní struktura marťanské kůry v různých hloubkách.
Před obřím zemětřesením zaznamenal InSight podobné seismické vlny, ke kterým došlo, když na Mars dopadly dva meteority. Kosmická událost však poskytla podrobnosti pouze v regionálním měřítku. Zemětřesení o síle 5 bodů umožnilo prozkoumat Mars ještě hlouběji a odhalilo velké následky.
Tým vzal data poskytnutá InSight a spojil je s informacemi z jiných misí o gravitaci a topografii Marsu. Shromážděné studie vědcům ukázaly, že kůra Rudé planety má tloušťku, která se v průměru pohybuje od 42 do 56 kilometrů, ale její nejtlustší část je dvakrát větší: 90 kilometrů.
"Marťanská kůra (v průměru) je mnohem tlustší než Země nebo Měsíc," řekl Kim a dodal, že menší planetární tělesa ve Sluneční soustavě mívají silnější kůru než větší tělesa.
Tloušťka zemské kůry se pohybuje v průměru od 13 do 17 kilometrů, zatímco seismometry lunárních misí Apollo v 1960. a 1970. letech určily, že tloušťka měsíční kůry se pohybuje od 34 do 43 kilometrů.
Tým InSight zjistil, že marťanská kůra je nejtenčí v Impact Basin Isis, starém kráteru širokém asi 1200 kilometrů. V této pánvi, která se nachází na rozhraní mezi silně krátery posetými jižními vysočinami Marsu a severními nížinami, je tloušťka marťanské kůry jen asi 10 kilometrů.
Ve své největší tloušťce však kůra leží 90 kilometrů hluboko v rozsáhlé oblasti Tharsis a táhne se téměř na šířku Spojených států od okraje k okraji: to je asi 8 000 kilometrů v průměru. Tharsis je základem rozsáhlého systému radiálních zlomů, které pokrývají asi třetinu povrchu Marsu. Je také domovem rozlehlých vulkanických plání a tří největších sopek na Marsu.
„Měli jsme štěstí, že jsme byli svědky tohoto zemětřesení. Na Zemi by pro nás bylo obtížné určit tloušťku zemské kůry pomocí zemětřesení stejné síly, jaké nastalo na Marsu, - vysvětlil Kim. "Ačkoli je Mars menší než Země, přenáší seismickou energii efektivněji." Výsledky týmu také potvrdily kontrast mezi severní a jižní polokoulí Marsu. Sever planety tvoří ploché nížiny, zatímco jih má vysoké náhorní plošiny.
Takzvanou "marťanskou dichotomii" mezi severem a jihem pozorovali astronomové a planetární vědci přinejmenším od první orbitální mise NASA Mariner 9 v letech 1971-72, podle recenzované studie. zveřejněno v roce 2007. Počáteční hypotézy o tomto rozdílu souvisely se složením hornin, říká Kim. "Jedno plemeno by bylo hustší než druhé."
Nové studie však potvrzují, že složení plemene je zde nepodstatné. Přestože složení hornin je na obou polokoulích stejné, tloušťka kůry je odlišná, a to vysvětluje marťanskou dichotomii. Na základě seismických pozorování InSight a gravitačních dat výzkumníci uvedli, že prokázali, že hustoty zemské kůry v severních nížinách a jižních vysočinách jsou podobné.
Zjištěná hustota je v souladu se seismickými pozorováními zmíněných dopadů meteoritů provedeným InSight, která naznačují, že kůra na severu a jihu je složena ze stejného materiálu. (Způsob, jakým se seismické vlny šíří skalnatou kůrou, umožňuje výzkumníkům odvodit její složení).
Týmový objev silné marťanské kůry na některých místech také vrhá světlo na to, jak planeta vytváří teplo a jak se to v historii Marsu změnilo. Hlavním zdrojem tepla z nitra Marsu je radioaktivní rozpad prvků jako thorium, uran a draslík.
Tým teoretizuje, že 50 % až 70 % těchto prvků produkujících teplo sídlí v marťanské kůře. Rozdíl v tloušťce této kůry na Marsu tedy může vysvětlovat, proč existují místní oblasti planety, pod nimiž mohou i dnes probíhat procesy tání, protože tyto horké skvrny také obsahují více radioaktivních materiálů generujících teplo.
„Tento objev je velmi zajímavý a ukončuje dlouhou vědeckou debatu o původu a struktuře marťanské kůry,“ řekl Kim.
Přečtěte si také: