Podľa novej štúdie rozsiahle marťanské zemetrasenie zaznamenané pristávacím modulom NASA InSight naznačuje, že kôra na planéte Mars na niektorých miestach "vyzerá ako ťažké brnenie".
Pristávací seizmometer InSight od NASA, ktorého misia končí v decembri 2022, strávil tri roky meraním seizmických vĺn na Marse. Jeho práca zahŕňala detekciu najväčšieho zemetrasenia na Marse, aké kedy bolo zaznamenané v máji 2022: zemetrasenie s magnitúdou 4,6.
Hoci otrasy na Marse boli len priemerným zemetrasením v porovnaní so Zemou, vedci z NASA vtedy uviedli, že ide o hornú hranicu toho, čo prieskumníci Marsu očakávali, že uvidia. Zemetrasenie na Marse bolo silnejšie ako všetky ostatné namerané pred tým dohromady.
„Toto zemetrasenie vyslalo silné seizmické vlny, ktoré sa šírili po povrchu Marsu,“ povedal vedúci autor štúdie a seizmológ z Geofyzikálneho inštitútu na Technickej univerzite v Zürichu, Doyon Kim, v r. nová aplikácia, zverejnené 6. mája. "Z tohto zemetrasenia, najväčšieho zaznamenaného počas celej misie InSight, sme pozorovali povrchové vlny, ktoré obleteli Mars až trikrát."
Meranie rýchlosti a frekvencie seizmických vĺn - a ako sa tieto vlastnosti líšili na Červenej planéte - umožnilo Kimovi a tímu získať informácie o geologických štruktúrach, s ktorými sa stretli. Boli získané nové údaje o takých otázkach, ako je vnútorná štruktúra marťanskej kôry v rôznych hĺbkach.
Pred obrovským zemetrasením zaznamenal InSight podobné seizmické vlny, aké sa vyskytli, keď na Mars dopadli dva meteority. Kozmická udalosť však poskytla podrobnosti len v regionálnom meradle. Zemetrasenie s magnitúdou 5 bodov umožnilo preskúmať Mars ešte hlbšie a odhalilo veľké následky.
Tím vzal údaje poskytnuté InSight a skombinoval ich s informáciami z iných misií o gravitácii a topografii Marsu. Zozbierané štúdie vedcom ukázali, že kôra Červenej planéty má priemernú hrúbku od 42 do 56 kilometrov, ale jej najhrubšia časť je dvakrát väčšia: 90 kilometrov.
"Marťanská kôra (v priemere) je oveľa hrubšia ako Zem alebo Mesiac," povedal Kim a dodal, že menšie planetárne telesá v Slnečnej sústave majú tendenciu mať hrubšiu kôru ako väčšie telesá.
Hrúbka zemskej kôry sa pohybuje v priemere od 13 do 17 kilometrov, zatiaľ čo seizmometre lunárnych misií Apollo v 1960. a 1970. rokoch určili, že hrúbka mesačnej kôry sa pohybuje od 34 do 43 kilometrov.
Tím InSight zistil, že marťanská kôra je najtenšia v Isis Impact Basin, starovekom kráteri širokom asi 1200 kilometrov. V tejto panve, ktorá sa nachádza na rozhraní medzi južnými vysočinami Marsu a severnými nížinami, posiatymi krátermi, je hrúbka marťanskej kôry len asi 10 kilometrov.
Vo svojej najhrubšej vrstve však kôra leží 90 kilometrov hlboko v obrovskej oblasti Tharsis a rozprestiera sa takmer na šírku Spojených štátov od okraja k okraju: to je asi 8 000 kilometrov naprieč. Tharsis je základom rozsiahleho systému radiálnych zlomov, ktoré pokrývajú asi tretinu povrchu Marsu. Je tiež domovom rozsiahlych sopečných plání a troch najväčších sopiek na Marse.
„Mali sme šťastie, že sme boli svedkami tohto zemetrasenia. Na Zemi by bolo pre nás ťažké určiť hrúbku zemskej kôry pomocou zemetrasenia rovnakej sily, aké sa vyskytlo na Marse, - vysvetlil Kim. "Hoci je Mars menší ako Zem, prenáša seizmickú energiu efektívnejšie." Výsledky tímu potvrdili aj kontrast medzi severnou a južnou pologuľou Marsu. Sever planéty tvoria rovinaté nížiny, zatiaľ čo juh má vysoké náhorné plošiny.
Takzvanú "marťanskú dichotómiu" medzi severom a juhom pozorovali astronómovia a planetárni vedci prinajmenšom od prvej orbitálnej misie NASA Mariner 9 v rokoch 1971-72, podľa recenzovanej štúdie. publikovaný v roku 2007. Počiatočné hypotézy o tomto rozdiele súviseli so zložením hornín, hovorí Kim. "Jedno plemeno by bolo hustejšie ako druhé."
Nové štúdie však potvrdzujú, že zloženie plemena je tu nepodstatné. Hoci zloženie hornín je na oboch hemisférach rovnaké, hrúbka kôry je rozdielna a to vysvetľuje marťanskú dichotómiu. Na základe seizmických pozorovaní InSight a gravitačných údajov výskumníci uviedli, že preukázali, že hustoty zemskej kôry v severných nížinách a južných vysočinách sú podobné.
Zistená hustota je v súlade so seizmickými pozorovaniami spomínaných dopadov meteoritov InSight, ktoré naznačujú, že kôra na severe a juhu je vyrobená z rovnakého materiálu. (Spôsob, akým sa seizmické vlny šíria skalnatou kôrou, umožňuje výskumníkom odvodiť jej zloženie).
Tímový objav hrubej marťanskej kôry na niektorých miestach tiež vrhá svetlo na to, ako planéta generuje teplo a ako sa to zmenilo počas histórie Marsu. Hlavným zdrojom tepla z vnútra Marsu je rádioaktívny rozpad prvkov ako tórium, urán a draslík.
Tím teoretizuje, že 50% až 70% týchto prvkov produkujúcich teplo sa nachádza v marťanskej kôre. Rozdiel v hrúbke tejto kôry na Marse teda môže vysvetľovať, prečo existujú miestne oblasti planéty, pod ktorými sa procesy topenia môžu ešte aj dnes vyskytovať, keďže tieto hotspoty obsahujú aj viac rádioaktívnych materiálov generujúcich teplo.
„Tento objav je veľmi zaujímavý a ukončuje dlhú vedeckú debatu o pôvode a štruktúre marťanskej kôry,“ povedal Kim.
Prečítajte si tiež: