רעידת אדמה בקנה מידה גדול של מאדים שתועדה על ידי נחיתת InSight של נאס"א מעידה כי הקרום על כוכב הלכת מאדים במקומות מסוימים "נראה כמו שריון כבד", לפי מחקר חדש.
סיסממטר הנחתת InSight של נאס"א, שמשימתו מסתיימת בדצמבר 2022, בילה שלוש שנים במדידת גלים סיסמיים על מאדים. עבודתו כללה את גילוי רעידת האדמה הגדולה ביותר של מאדים שתועדה אי פעם במאי 2022: רעידת אדמה בעוצמה 4,6.
למרות שהרעידות במאדים היו רק רעידת אדמה ממוצעת בהשוואה לכדור הארץ, מדעני נאס"א אמרו אז שזהו הגבול העליון של מה שצפו חוקרי מאדים לראות. רעידת האדמה של מאדים הייתה חזקה יותר מכל השאר שנמדדו לפני שילובה.
"רעידת אדמה זו שלחה גלים סייסמיים חזקים שעברו על פני מאדים", אמר מחבר המחקר והסיימולוג הראשי במכון לגיאופיזיקה באוניברסיטת ציריך לטכנולוגיה, דויון קים. אפליקציה חדשה, פורסם ב-6 במאי. "מרעידת האדמה הזו, רעידת האדמה הגדולה ביותר שתועדה במהלך כל משימת InSight, צפינו בגלים על פני השטח שהקיפו את מאדים עד שלוש פעמים".
מדידת המהירות והתדירות של גלים סיסמיים - וכיצד התכונות הללו השתנו על פני הכוכב האדום - אפשרה לקים ולצוות לקבל מידע על המבנים הגיאולוגיים שהם נתקלו בהם. נתונים חדשים התקבלו על שאלות כגון המבנה הפנימי של קרום המאדים בעומקים שונים.
לפני רעידת האדמה הענקית, InSight תיעד גלים סיסמיים דומים שהתרחשו כאשר שני מטאוריטים נפלו על מאדים. עם זאת, האירוע הקוסמי סיפק פרטים רק בקנה מידה אזורי. רעידת אדמה בעוצמה של 5 נקודות אפשרה לחקור את מאדים לעומק עוד יותר, וחשפה השלכות גדולות.
הצוות לקח את הנתונים שסיפק InSight ושילב אותם עם מידע ממשימות אחרות על כוח המשיכה והטופוגרפיה של מאדים. מחקרים שנאספו הראו למדענים שלקרום של כוכב הלכת האדום יש עובי שמשתנה בממוצע בין 42 ל-56 קילומטרים, אך הקטע העבה ביותר שלו גדול פי שניים: 90 קילומטרים.
"הקרום של מאדים (בממוצע) עבה הרבה יותר מזה של כדור הארץ או הירח", אמר קים, והוסיף שגופים פלנטריים קטנים יותר במערכת השמש נוטים להיות בעלי קרום עבים יותר מגופים גדולים יותר.
עובי קרום כדור הארץ משתנה בממוצע בין 13 ל-17 קילומטרים, בעוד שסיימומטרים של משימות הירחי אפולו של שנות ה-1960 וה-1970 קבעו שעוביו של קרום הירח נע בין 34 ל-43 קילומטרים.
צוות InSight מצא כי קרום המאדים הוא הדק ביותר באגן ההשפעה של Isis, מכתש עתיק ברוחב של כ-1200 קילומטרים. באגן זה, הממוקם בגבול בין הרמות הדרומיות המכותרות בכבדות של מאדים לשפלה הצפונית, עובי קרום המאדים הוא כ-10 קילומטרים בלבד.
אולם, בעוביו, הקרום נמצא בעומק של 90 קילומטרים באזור העצום של ת'ארסיס ומשתרע כמעט לרוחבה של ארצות הברית מקצה לקצה: זה כ-8 קילומטרים לרוחב. תרסיס עומדת בבסיס מערכת עצומה של תקלות רדיאליות המכסות כשליש משטחו של מאדים. זה גם ביתם של מישורים געשיים עצומים ושלושת הרי הגעש הגדולים ביותר על מאדים.
"היה לנו מזל לראות את רעידת האדמה הזו. על פני כדור הארץ, יהיה לנו קשה לקבוע את עובי קרום כדור הארץ בעזרת רעידת אדמה באותו כוח שהתרחשה על מאדים, - הסביר קים. "למרות שמאדים קטן מכדור הארץ, הוא מעביר אנרגיה סיסמית בצורה יעילה יותר". תוצאות הצוות גם אישרו את הניגוד בין חצי הכדור הצפוני והדרומי של מאדים. צפון כדור הארץ מורכב משפלה שטוחה, בעוד שבדרום יש רמות גבוהות.
מה שמכונה "דיכוטומיה מאדים" בין צפון לדרום נצפתה על ידי אסטרונומים ומדענים פלנטריים לפחות מאז משימת המסלול הראשונה של ה-Mariner 9 של נאס"א בשנים 1971-72, לפי מחקר שנערך בביקורת עמיתים. יצא לאור בשנת 2007. השערות ראשוניות לגבי ההבדל הזה היו קשורות להרכב הסלעים, אומר קים. "גזע אחד יהיה צפוף יותר מהשני."
עם זאת, מחקרים חדשים מאשרים שהרכב הגזע אינו רלוונטי כאן. למרות שהרכב הסלעים זהה בשתי ההמיספרות, עובי הקרום שונה, וזה מסביר את הדיכוטומיה של המאדים. בהתבסס על תצפיות סיסמיות של InSight ונתוני כבידה, החוקרים אמרו שהם הוכיחו שצפיפות הקרום בשפלה הצפונית ובדרום הרמה דומות.
הצפיפות שזוהתה עולה בקנה אחד עם התצפיות הסיסמיות של InSight על פגיעות המטאוריט שהוזכרו לעיל, מה שמצביע על כך שהקרום בצפון ובדרום עשוי מאותו חומר. (האופן שבו גלים סיסמיים מתפשטים דרך הקרום הסלעי מאפשר לחוקרים להסיק את הרכבו).
הגילוי של הצוות של קרום מאדים עבה במקומות מסוימים שופך אור גם על האופן שבו כוכב הלכת מייצר חום, וכיצד זה השתנה לאורך ההיסטוריה של מאדים. מקור החום העיקרי מחלקו הפנימי של מאדים הוא התפרקות רדיואקטיבית של יסודות כמו תוריום, אורניום ואשלגן.
הצוות משער ש-50% עד 70% מהאלמנטים מייצרי החום הללו נמצאים בקרום המאדים. לפיכך, ההבדל בעובי הקרום הזה על מאדים עשוי להסביר מדוע ישנם אזורים מקומיים בכוכב הלכת שתחתיהם יכולים להתרחש תהליכי התכה עד היום, שכן נקודות חמות אלו מכילות גם יותר חומרים רדיואקטיביים ומייצרים חום.
"תגלית זו מעניינת מאוד ושמה קץ לוויכוח מדעי ארוך על מקורו ומבנהו של קרום המאדים", אמר קים.
קרא גם: