Крупнейшее из когда-либо зарегистрированных «марсотрясений» может раскрыть тайну марсианской коры




Фото из открытых источников
Насколько толстая кора Марса? На этот вопрос попыталось ответить недавнее исследование, опубликованное в Geophysical Research Letters, в котором сообщались данные о марсотрясении магнитудой 4,7, зарегистрированном в мае 2022 года спускаемым аппаратом НАСА InSight, которое остается самым сильным землетрясением, когда-либо зарегистрированным на другом планетарном теле.
 
Как оказалось, эти данные помогли оценить глобальную толщину коры Марса, а также сделать уникальное открытие, касающееся коры в северном и южном полушариях и того, как недра Марса производят тепло.
 
«Из этого землетрясения, крупнейшего землетрясения, зарегистрированного за всю миссию InSight, мы наблюдали поверхностные волны, которые обогнули Марс до трех раз», — сказал ведущий автор исследования сейсмолог Доен Ким из Института геофизики в ETH Zurich.
 
Для исследования исследователи использовали комбинацию данных о землетрясении в мае 2022 года и существующих данных о гравитации и топографии Марса, чтобы оценить среднюю глобальную толщину земной коры в пределах 42-56 километров.
 
Самая толстая кора имеет толщину около 90 километров и расположена в провинции Фарсис, также известной как вулканическое плато Фарсис , а самая тонкая кора имеет толщину около 20 километров и расположена в ударном бассейне Эллады, также известном как Равнина Эллады.
 
Для контекста, средняя глобальная толщина коры Земли составляет 24 километра, а толщина коры Луны, основанная на сейсмических данных миссий Аполлон, составляет от 34 до 43 километров.
 
«Это означает, что марсианская кора намного толще, чем у Земли или Луны», — сказал Ким.
 
В исследовании отмечается, что сейсмических данных для других планетарных тел не существует, и они полностью основаны на измерениях их гравитации и топографии, как это было оценено в предыдущих исследованиях.
 
Средняя глобальная толщина коры Венеры оценивается в 8-26 километров, Меркурий имеет противоречивое среднее значение, основанное на многочисленных исследованиях, между 15-53 километрами, и даже астероид 4 Веста в настоящее время по оценкам, средняя толщина земной коры составляет 24 километра.
 
Еще одним ключевым открытием для исследования является одинаковая плотность земной коры между северным и южным полушариями, также известными как северные низменности и южные высокогорья, несмотря на то, что каждая из них имеет большую разницу в толщине земной коры.
 
Хотя разница в толщине не стала неожиданностью, основываясь на непосредственных наблюдениях, аналогичная плотность стала неожиданностью. Как оказалось, это связано с тем, что кора южного полушария проникает глубже в планету, чем кора северного полушария.
 
«Это открытие очень интересно и позволяет положить конец давней научной дискуссии о происхождении и структуре марсианской коры», — сказал Ким.
 
Последний ключевой вывод исследования касается того, как Марс производит свое тепло, то есть посредством распада радиоактивных элементов, включая уран, торий и калий, от 50 до 70 процентов которых находится в марсианской коре.
 
Исследователи предполагают, что такое большое количество этих выделяющих тепло элементов, присутствующих в коре, может объяснить существующие локализованные (небольшие) зоны расплава внутри Марса, что предполагает, что Марс сегодня может быть геологически активным.
 
Это исследование и его результаты являются кульминацией более чем 1300 марсотрясений, которые InSight зарегистрировал за более чем четыре года пребывания на Красной планете после приземления на Elysium Planitia в ноябре 2018 года.
 
К сожалению, миссия завершилась в декабре 2022 года после того, как его солнечные панели постепенно забились слишком большим количеством марсианской пыли, что помешало перезарядке космического корабля, несмотря на то, что команда миссии частично очистила свои солнечные панели в июне 2021 года.
 
Наряду с записью сильного землетрясения на другом планетарном теле, InSight также записывал землетрясения от ударов метеоритов , собирал данные о марсотрясениях для составления карты внутренней части Марса, использовал свой датчик давления воздуха, чтобы «услышать» звуки Марса, и даже пытался измерить внутреннюю температуру Марса до того, как команда миссии сдалась после того, как они определили, что их датчик тепла, получивший название «Крот», не может копать достаточно глубоко, чтобы собрать необходимые данные.
 
Хотя миссия InSight официально завершилась менее шести месяцев назад, данные, которые она отправила на Землю, готовы дать ученым годы новой информации о внутренней части и составе Красной планеты.
 
На данный момент InSight тихо покоится в Elysium Planitia до тех пор, пока его (возможно) не заберут будущие астронавты, поскольку в настоящее время нет запланированных миссий, подобных InSight, для полета на Марс.
 
Какие новые открытия о недрах Марса сделают ученые в ближайшие годы и десятилетия? Только время покажет!