NASA „InSight“ nusileidimo aparatu užfiksuotas didelio masto Marso žemės drebėjimas rodo, kad Marso planetos pluta kai kuriose vietose „atrodo kaip sunkūs šarvai“, rodo naujas tyrimas.
NASA nusileidimo seismometras „InSight“, kurio misija baigiasi 2022 m. gruodį, trejus metus matavo seismines bangas Marse. Jo darbas apėmė didžiausio kada nors užregistruoto Marso žemės drebėjimo aptikimą 2022 m. gegužę: 4,6 balo žemės drebėjimą.
Nors Marso drebėjimai buvo tik vidutinis žemės drebėjimas, palyginti su Žeme, NASA mokslininkai tuo metu teigė, kad tai buvo viršutinė riba to, ką Marso tyrinėtojai tikėjosi pamatyti. Marso žemės drebėjimas buvo galingesnis nei visi kiti, išmatuoti prieš jį kartu paėmus.
„Šis žemės drebėjimas išsiuntė stiprias seismines bangas, kurios sklinda per Marso paviršių“, – sakė tyrimo vadovas ir seismologas iš Ciuricho technologijos universiteto Geofizikos instituto Doyonas Kimas. nauja programa, paskelbtas gegužės 6 d. „Po šio žemės drebėjimo, didžiausio per visą „InSight“ misiją užfiksuoto žemės drebėjimo, stebėjome paviršines bangas, kurios Marsą apskriejo iki trijų kartų.
Seisminių bangų greičio ir dažnio matavimas – ir tai, kaip šios savybės skyrėsi visoje Raudonojoje planetoje – leido Kimui ir komandai gauti informacijos apie geologines struktūras, su kuriomis jie susidūrė. Gauta naujų duomenų tokiais klausimais kaip vidinė Marso plutos struktūra įvairiuose gyliuose.
Prieš milžinišką žemės drebėjimą „InSight“ užfiksavo panašias seismines bangas, kurios atsirado ant Marso nukritus dviem meteoritams. Tačiau kosminis įvykis detalizavo tik regioniniu mastu. 5 balų stiprumo žemės drebėjimas leido ištyrinėti Marsą dar giliau, atskleisdamas dideles pasekmes.
Komanda paėmė „InSight“ pateiktus duomenis ir sujungė juos su informacija iš kitų misijų apie Marso gravitaciją ir topografiją. Surinkti tyrimai mokslininkams parodė, kad Raudonosios planetos plutos storis vidutiniškai svyruoja nuo 42 iki 56 kilometrų, tačiau storiausia jos atkarpa yra dvigubai didesnė – 90 kilometrų.
„Marso pluta (vidutiniškai) yra daug storesnė nei Žemės ar Mėnulio“, – sakė Kimas ir pridūrė, kad mažesni Saulės sistemos planetų kūnai paprastai turi storesnę plutą nei didesni kūnai.
Žemės plutos storis vidutiniškai svyruoja nuo 13 iki 17 kilometrų, o septintojo ir aštuntojo dešimtmečio Mėnulio misijų „Apollo“ seismometrai nustatė, kad Mėnulio plutos storis svyruoja nuo 1960 iki 1970 kilometrų.
„InSight“ komanda nustatė, kad Marso pluta yra ploniausia Isis smūgio baseine – senoviniame maždaug 1200 kilometrų pločio krateryje. Šiame baseine, esančiame prie ribos tarp labai krateriais nusėtos pietinės Marso aukštumos ir šiaurinės žemumos, Marso plutos storis siekia tik apie 10 kilometrų.
Tačiau storiausia pluta yra 90 kilometrų gylyje didžiuliame Tharsis regione ir driekiasi beveik JAV pločio nuo krašto iki krašto: tai yra apie 8 kilometrų. Tharsis yra didžiulės radialinių lūžių sistemos, apimančios maždaug trečdalį Marso paviršiaus, pagrindas. Čia taip pat yra didžiulės vulkaninės lygumos ir trys didžiausi Marso ugnikalniai.
„Mums pasisekė būti šio žemės drebėjimo liudininkais. Žemėje mums būtų sunku nustatyti Žemės plutos storį pasitelkus tokios pat jėgos žemės drebėjimą, kuris įvyko Marse“, – aiškino Kimas. „Nors Marsas yra mažesnis už Žemę, jis efektyviau transportuoja seisminę energiją. Komandos rezultatai taip pat patvirtino kontrastą tarp šiaurinio ir pietinio Marso pusrutulių. Planetos šiaurę sudaro plokščios žemumos, o pietuose - aukšti plokščiakalniai.
Vadinamąją „Marso dichotomiją“ tarp šiaurės ir pietų astronomai ir planetų mokslininkai pastebėjo bent jau nuo pirmosios NASA Mariner 9 misijos orbitoje 1971–72 m., rodo recenzuojamas tyrimas. paskelbta 2007 metais. Kim sako, kad pradinės hipotezės apie šį skirtumą buvo susijusios su uolienų sudėtimi. "Viena veislė būtų tankesnė už kitą."
Tačiau nauji tyrimai patvirtina, kad veislės sudėtis čia nesvarbi. Nors uolienų sudėtis abiejuose pusrutuliuose yra vienoda, plutos storis skiriasi, ir tai paaiškina Marso dichotomiją. Remdamiesi „InSight“ seisminiais stebėjimais ir gravitacijos duomenimis, mokslininkai teigė įrodę, kad plutos tankis šiaurinėse žemumose ir pietinėse aukštumose yra panašus.
Aptiktas tankis atitinka „InSight“ anksčiau minėtų meteoritų smūgių seisminius stebėjimus, kurie rodo, kad pluta šiaurėje ir pietuose yra pagaminta iš tos pačios medžiagos. (Seisminių bangų plitimo būdas per uolų plutą leidžia tyrėjams daryti išvadą apie jos sudėtį).
Grupės atradimas kai kuriose vietose storą Marso plutą taip pat atskleidžia, kaip planeta generuoja šilumą ir kaip tai pasikeitė per Marso istoriją. Pagrindinis šilumos šaltinis iš Marso vidaus yra radioaktyvus elementų, tokių kaip toris, uranas ir kalis, skilimas.
Komanda teigia, kad nuo 50% iki 70% šių šilumą gaminančių elementų yra Marso plutoje. Taigi šios plutos storio skirtumas Marse gali paaiškinti, kodėl yra vietinių planetos regionų, kuriuose ir šiandien gali vykti lydymosi procesai, nes šiose karštosiose vietose yra ir daugiau radioaktyvių, šilumą generuojančių medžiagų.
„Šis atradimas yra labai įdomus ir užbaigia ilgas mokslines diskusijas apie Marso plutos kilmę ir struktūrą“, – sakė Kim.
Taip pat skaitykite: