Plaša mēroga Marsa zemestrīce, kas reģistrēta ar NASA nolaižamo ierīci InSight, liecina, ka planētas Marsa garoza dažviet "izskatās pēc smagām bruņām", liecina jauns pētījums.
NASA nolaišanās seismometrs InSight, kura misija beidzas 2022. gada decembrī, trīs gadus pavadīja, mērot seismiskos viļņus uz Marsa. Viņa darbs ietvēra lielākās Marsa zemestrīces, kas jebkad reģistrēta 2022. gada maijā, noteikšanu — 4,6 magnitūdu zemestrīci.
Lai gan zemestrīces uz Marsa bija tikai vidēja zemestrīce, salīdzinot ar Zemi, NASA zinātnieki toreiz teica, ka tā ir Marsa pētnieku gaidāmā augšējā robeža. Marsa zemestrīce bija spēcīgāka par visām pārējām, kas tika mērītas pirms tās kopā.
"Šī zemestrīce radīja spēcīgus seismiskos viļņus, kas ceļoja pa Marsa virsmu," sacīja pētījuma vadošais autors un Cīrihes Tehnoloģiju universitātes Ģeofizikas institūta seismologs Dojons Kims. jauna aplikācija, publicēts 6. maijā. "No šīs zemestrīces, kas ir lielākā zemestrīce, kas reģistrēta visas InSight misijas laikā, mēs novērojām virsmas viļņus, kas trīs reizes riņķoja ap Marsu."
Seismisko viļņu ātruma un biežuma mērīšana un to, kā šīs īpašības atšķīrās visā Sarkanajā planētā, ļāva Kimam un komandai iegūt informāciju par ģeoloģiskajām struktūrām, ar kurām viņi saskārās. Tika iegūti jauni dati par tādiem jautājumiem kā Marsa garozas iekšējā struktūra dažādos dziļumos.
Pirms milzu zemestrīces InSight reģistrēja līdzīgus seismiskos viļņus, kas radās, diviem meteorītiem nokrītot uz Marsa. Tomēr kosmiskais notikums sniedza informāciju tikai reģionālā mērogā. Zemestrīce ar 5 balles stiprumu ļāva Marsu izpētīt vēl dziļāk, atklājot lielas sekas.
Komanda izmantoja InSight sniegtos datus un apvienoja tos ar informāciju no citām misijām par Marsa gravitāciju un topogrāfiju. Apkopotie pētījumi zinātniekiem pierādījuši, ka Sarkanās planētas garozas biezums svārstās vidēji no 42 līdz 56 kilometriem, bet tās biezākais posms ir divreiz lielāks: 90 kilometri.
"Marsa garoza (vidēji) ir daudz biezāka nekā Zemes vai Mēness," sacīja Kims, piebilstot, ka mazākiem planētu ķermeņiem Saules sistēmā parasti ir biezāka garoza nekā lielākiem ķermeņiem.
Zemes garozas biezums svārstās vidēji no 13 līdz 17 kilometriem, savukārt Apollo 1960. gadsimta 1970. un 34. gadu Mēness misiju seismometri noteica, ka Mēness garozas biezums svārstās no 43 līdz XNUMX kilometriem.
InSight komanda atklāja, ka Marsa garoza ir plānākā Isis Impact baseinā - senā krāterī, kura platums ir aptuveni 1200 kilometru. Šajā baseinā, kas atrodas uz robežas starp Marsa dienvidu augstienēm un ziemeļu zemienēm, kurās ir ļoti krāteri, Marsa garozas biezums ir tikai aptuveni 10 kilometri.
Tomēr visbiezākā garoza atrodas 90 kilometru dziļumā plašajā Tharsis reģionā un stiepjas gandrīz Amerikas Savienoto Valstu platumā no malas līdz malai: tas ir aptuveni 8 kilometrus. Tharsis ir pamatā plašai radiālo defektu sistēmai, kas klāj apmēram trešdaļu Marsa virsmas. Šeit atrodas arī plaši vulkāniskie līdzenumi un trīs lielākie vulkāni uz Marsa.
"Mums paveicās būt šīs zemestrīces aculieciniekiem. Uz Zemes mums būtu grūti noteikt zemes garozas biezumu ar tāda paša spēka zemestrīces palīdzību, kāda notika uz Marsa, – skaidroja Kims. "Lai gan Marss ir mazāks par Zemi, tas efektīvāk transportē seismisko enerģiju." Komandas rezultāti arī apstiprināja kontrastu starp Marsa ziemeļu un dienvidu puslodēm. Planētas ziemeļus veido līdzenas zemienes, savukārt dienvidos ir augsti plakankalni.
Tā saukto "Marsa dihotomiju" starp ziemeļiem un dienvidiem astronomi un planētu zinātnieki ir novērojuši vismaz kopš NASA Mariner 9 pirmās orbitālās misijas 1971.-72.gadā, liecina recenzēts pētījums. publicēts 2007. gadā. Sākotnējās hipotēzes par šo atšķirību bija saistītas ar iežu sastāvu, saka Kims. "Viena šķirne būtu blīvāka par otru."
Tomēr jauni pētījumi apstiprina, ka šķirnes sastāvam šeit nav nozīmes. Lai gan iežu sastāvs abās puslodēs ir vienāds, garozas biezums ir atšķirīgs, un tas izskaidro Marsa dihotomiju. Pamatojoties uz InSight seismiskiem novērojumiem un gravitācijas datiem, pētnieki teica, ka ir pierādījuši, ka garozas blīvums ziemeļu zemienēs un dienvidu augstienēs ir līdzīgs.
Noteiktais blīvums atbilst InSight iepriekšminēto meteorītu triecienu seismiskajiem novērojumiem, kas liecina, ka garoza ziemeļos un dienvidos ir izgatavota no viena un tā paša materiāla. (Veids, kā seismiskie viļņi izplatās caur akmeņaino garozu, ļauj pētniekiem secināt tās sastāvu).
Komandas atklājums par biezu Marsa garozu dažviet atklāj arī to, kā planēta rada siltumu un kā tas ir mainījies visā Marsa vēsturē. Galvenais siltuma avots no Marsa iekšpuses ir tādu elementu kā torijs, urāns un kālijs radioaktīvā sabrukšana.
Komanda teorētiski apgalvo, ka 50% līdz 70% šo siltumu ražojošo elementu atrodas Marsa garozā. Tādējādi šīs garozas biezuma atšķirība uz Marsa var izskaidrot, kāpēc uz planētas ir lokāli reģioni, kuros joprojām var notikt kušanas procesi, jo šajos karstajos punktos ir arī vairāk radioaktīvu, siltumu radošu materiālu.
"Šis atklājums ir ļoti interesants un pieliek punktu ilgām zinātniskām debatēm par Marsa garozas izcelsmi un struktūru," sacīja Kims.
Lasi arī: