Theo một nghiên cứu mới, một trận động đất quy mô lớn trên sao Hỏa được ghi lại bởi tàu đổ bộ InSight của NASA cho thấy lớp vỏ trên hành tinh sao Hỏa ở một số nơi "trông giống như áo giáp nặng".
Máy đo địa chấn tàu đổ bộ InSight của NASA, sẽ kết thúc nhiệm vụ vào tháng 2022 năm 2022, đã dành ba năm để đo sóng địa chấn trên Sao Hỏa. Công việc của ông bao gồm việc phát hiện trận động đất lớn nhất trên sao Hỏa từng được ghi nhận vào tháng 4,6 năm : trận động đất mạnh độ richter.
Mặc dù các chấn động trên sao Hỏa chỉ là một trận động đất trung bình so với Trái đất, nhưng các nhà khoa học của NASA vào thời điểm đó cho biết đây là giới hạn trên của những gì các nhà thám hiểm sao Hỏa dự kiến sẽ thấy. Trận động đất trên sao Hỏa mạnh hơn tất cả những trận động đất khác được đo trước khi cộng lại.
Doyon Kim, tác giả chính của nghiên cứu và nhà địa chấn học tại Viện Địa vật lý thuộc Đại học Công nghệ Zurich, cho biết: “Trận động đất này đã tạo ra sóng địa chấn mạnh đi khắp bề mặt sao Hỏa. ứng dụng mới, được xuất bản vào ngày 6 tháng . "Từ trận động đất này, trận động đất lớn nhất được ghi lại trong toàn bộ nhiệm vụ InSight, chúng tôi đã quan sát thấy sóng bề mặt bao quanh Sao Hỏa tới ba lần."
Việc đo tốc độ và tần số của sóng địa chấn – và những đặc tính đó thay đổi như thế nào trên Hành tinh Đỏ – cho phép Kim và nhóm thu được thông tin về các cấu trúc địa chất mà họ gặp phải. Dữ liệu mới đã thu được về các câu hỏi như cấu trúc bên trong của lớp vỏ sao Hỏa ở các độ sâu khác nhau.
Trước trận động đất khổng lồ, InSight đã ghi lại những đợt địa chấn tương tự xảy ra khi hai thiên thạch rơi xuống sao Hỏa. Tuy nhiên, sự kiện vũ trụ chỉ cung cấp thông tin chi tiết ở quy mô khu vực. Một trận động đất với cường độ 5 điểm khiến việc khám phá sao Hỏa sâu hơn nữa có thể xảy ra, để lộ những hậu quả to lớn.
Nhóm đã lấy dữ liệu do InSight cung cấp và kết hợp nó với thông tin từ các nhiệm vụ khác về lực hấp dẫn và địa hình của Sao Hỏa. Các nghiên cứu được thu thập đã chỉ ra cho các nhà khoa học rằng lớp vỏ của Hành tinh Đỏ có độ dày thay đổi trung bình từ 42 đến 56 km, nhưng phần dày nhất của nó lớn gấp đôi: 90 km.
"Lớp vỏ sao Hỏa (trung bình) dày hơn nhiều so với Trái đất hoặc Mặt trăng", Kim nói, đồng thời cho biết thêm rằng các thiên thể hành tinh nhỏ hơn trong Hệ Mặt trời có xu hướng có lớp vỏ dày hơn các thiên thể lớn hơn.
Độ dày của lớp vỏ Trái đất thay đổi trung bình từ 13 đến 17 km, trong khi các máy đo địa chấn của các sứ mệnh Mặt Trăng của tàu Apollo trong những năm 1960 và 1970 đã xác định rằng độ dày của lớp vỏ Mặt Trăng thay đổi từ 34 đến 43 km.
Nhóm InSight phát hiện ra rằng lớp vỏ sao Hỏa mỏng nhất ở Isis Impact Basin, một miệng núi lửa cổ đại rộng khoảng 1200 km. Trong lưu vực này, nằm ở ranh giới giữa vùng cao nguyên phía nam có nhiều miệng núi lửa của Sao Hỏa và vùng đất thấp phía Bắc, độ dày của lớp vỏ Sao Hỏa chỉ khoảng 10 km.
Tuy nhiên, ở nơi dày nhất, lớp vỏ nằm sâu 90 km trong vùng Tharsis rộng lớn và trải dài gần bằng chiều rộng của Hoa Kỳ từ mép này sang mép khác: đó là khoảng 8 km. Tharsis làm cơ sở cho một hệ thống các đứt gãy xuyên tâm rộng lớn bao phủ khoảng một phần ba bề mặt Sao Hỏa. Đây cũng là nơi có đồng bằng núi lửa rộng lớn và ba ngọn núi lửa lớn nhất trên sao Hỏa.
"Chúng tôi may mắn được chứng kiến trận động đất này. Trên Trái đất, chúng ta sẽ khó xác định độ dày của vỏ Trái đất với sự trợ giúp của một trận động đất có cùng lực xảy ra trên Sao Hỏa, - Kim giải thích. "Mặc dù sao Hỏa nhỏ hơn Trái đất nhưng nó vận chuyển năng lượng địa chấn hiệu quả hơn." Kết quả của nhóm nghiên cứu cũng xác nhận sự tương phản giữa bán cầu bắc và nam của sao Hỏa. Phía bắc của hành tinh bao gồm các vùng đất thấp bằng phẳng, trong khi phía nam có các cao nguyên cao.
Cái gọi là "sự phân đôi sao Hỏa" giữa bắc và nam đã được các nhà thiên văn học và nhà khoa học hành tinh quan sát ít nhất kể từ sứ mệnh quỹ đạo đầu tiên của Mariner 9 của NASA vào năm 1971-72, theo một nghiên cứu được bình duyệt ngang hàng. được phát hành vào năm 2007. Kim cho biết những giả thuyết ban đầu về sự khác biệt này có liên quan đến thành phần của đá. "Một giống sẽ dày đặc hơn giống kia."
Tuy nhiên, các nghiên cứu mới xác nhận rằng thành phần của giống không liên quan ở đây. Mặc dù thành phần của đá giống nhau ở cả hai bán cầu nhưng độ dày của lớp vỏ lại khác nhau và điều này giải thích sự phân đôi của sao Hỏa. Dựa trên các quan sát địa chấn và dữ liệu trọng lực của InSight, các nhà nghiên cứu cho biết họ đã chứng minh rằng mật độ vỏ trái đất ở vùng đất thấp phía bắc và vùng cao nguyên phía nam là tương tự nhau.
Mật độ được phát hiện phù hợp với các quan sát địa chấn của InSight về các tác động của thiên thạch đã nói ở trên, điều này cho thấy lớp vỏ ở phía bắc và phía nam được làm từ cùng một loại vật liệu. (Cách sóng địa chấn truyền qua lớp vỏ đá cho phép các nhà nghiên cứu suy ra thành phần của nó).
Việc nhóm nghiên cứu phát hiện ra lớp vỏ dày của sao Hỏa ở một số nơi cũng làm sáng tỏ cách hành tinh này tạo ra nhiệt và điều này đã thay đổi như thế nào trong suốt lịch sử của sao Hỏa. Nguồn nhiệt chính từ bên trong sao Hỏa là sự phân rã phóng xạ của các nguyên tố như thorium, uranium và kali.
Nhóm nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng 50% đến 70% các nguyên tố sinh nhiệt này nằm trong lớp vỏ sao Hỏa. Do đó, sự khác biệt về độ dày của lớp vỏ này trên Sao Hỏa có thể giải thích tại sao có những vùng cục bộ trên hành tinh mà quá trình tan chảy vẫn có thể xảy ra ngày nay, vì những điểm nóng này cũng chứa nhiều vật liệu sinh nhiệt, phóng xạ hơn.
“Phát hiện này rất thú vị và đặt dấu chấm hết cho cuộc tranh luận khoa học kéo dài về nguồn gốc và cấu trúc của lớp vỏ sao Hỏa,” Kim nói.
Đọc thêm: