Марс скрывает под своей поверхностью радиоактивное море магмы

В 2021 году кажется, что у Марса удивительно большое сердце. Ученые использовали InSight, роботизированный спускаемый аппарат, для изучения недр планеты. Космический корабль услышал достаточно марсианских землетрясений, чтобы составить представление о слоеном слое подземного мира Марса.

Панцирь и мантия не были особенно странными. Однако ядро ​​было очень большим и не очень плотным для такой маленькой планеты.

Для некоторых исследователей это базовое измерение оказалось недействительным.

«Мы что-то упустили», — сказал он. Амир Хан, геофизик из ETH Zurich в Швейцарии, изучавший данные InSight. «но что?»

Оказывается, ядро ​​Марса маленькое, как обнаружили доктор Хан и другие исследователи.

в два исследования Исследователи переоценили сейсмические данные InSight, которые были опубликованы в среду в журнале Nature. Обе команды независимо друг от друга пришли к выводу, что марсианское ядро ​​больше похоже на хэви-металлическое ядро ​​нашей Вселенной, чем считалось ранее. По первоначальной оценке больший размер был результатом неизведанного океана расплавленной породы глубиной от 90 до 125 миль, из-за чего ядро ​​казалось больше, чем оно было на самом деле.

Но глубокое море магмы, скрытое под твердой мантией Марса и поддерживаемое расплавленными радиоактивными элементами, является странным. «Его не существует на Земле», — сказал доктор Хан, и его присутствие может потребовать переосмысления хаотичной эволюции Красной планеты.

Ученые уже более столетия изучают геологические слои Земли, используя световую силу сейсмических волн, генерируемых землетрясением. Марсоход InSight, приземлившийся на Марсе в ноябре 2018 года, был отправлен проверить, похожи ли ржавые внутренности мира.

Но изучение Марса с помощью одного сейсмометра оказалось трудным. Приборы InSight зафиксировали лишь несколько умеренных землетрясений, в основном вызванных… Твич-зона Рядом с космическим кораблем удалось сейсмически заснять лишь небольшой кусок марсианского пирога. Какое-то время казалось, что марсианские землетрясения также отражаются, но не проникают в самое глубокое ядро ​​планеты, раскрывая очень мало информации о ядре.

Исследователи определили, что радиус ядра Марса составляет около 1140 миль, что позволяет предположить, что оно не очень плотное. Ядра планет земной группы должны были быть богаты железом, но в конечном итоге это было подтверждено в выпуклом ядре Марса. Полностью ликвидный — Оно оказалось на 27 процентов легче чистого жидкого железа. Подразумевалось, что марсианское ядро ​​было странно богато более легкими элементами, такими как сера, углерод, кислород и водород — туманным веществом, которое должно было быть снесено молодым Солнцем до того, как сформировался Марс.

Озадаченные, ученые надеялись, что более сильная сейсмическая дифракция обеспечит ясность. А 18 сентября 2021 года небо сдалось: метеор упал на полушарие напротив InSight, выпустив сейсмические волны, которые прорвались через ядро ​​и отскочили от его краев.

«Это был поворотный момент», — сказал он. Генри Сэмюэлгеофизик Парижского городского университета и автор одного из новых исследований.

Основываясь на модели термической и химической эволюции Марса, доктор Сэмюэл и его коллеги предположили существование А. Переслаивающееся ядро ​​магматического океана В 2021 году. Но «у нас нет никаких сейсмических доказательств», — сказал он. Ударом метеорита его команда подтвердила существование сверхгорячего радиоактивного супа.

Команда доктора Хана также воспользовалась этим эффектом для повторного изучения сейсмических данных InSight, объединив их с компьютерным моделированием, изучающим, как богатые железом сплавы ведут себя на молекулярном уровне – и при этом они независимо обнаружили скрытый океан магмы на Марсе.

Его присутствие означает, что жидкое ядро ​​имеет радиус около 1000 миль и представляет собой более плотное, богатое железом небесное тело с меньшим количеством более легких элементов, что легче объяснить.

Он сказал, что открытие «абсолютно потрясающее», а совокупные выводы исследований убедительны. Паула Колемье, сейсмолог из Оксфордского университета, не принимал участия в исследовании. «Но они могут открыть новую проблему».

До того, как 3,8 миллиарда лет назад он рухнул, Марс имел магнитное поле, защищающее его атмосферу. Учёные полагали, что магнитное поле создаётся за счёт охлаждения жидкого железного ядра и сильного его перемешивания. Но радиоактивный слой магмы сохранял бы ядро ​​очень теплым.

Следовательно, необходима новая история происхождения магнитного пузыря Марса. Доктор Сэмюэлс выдвинул одно предположение: у Марса, возможно, уже давно были спутники, большие, чем нынешние, такие, чья сильная гравитация могла вызвать магнитные движения в ядре. Но он сказал, что на данный момент это всего лишь гипотеза.

Четыре года спустя InSight умер в 2022 году. Но открытие этого океана магмы, вероятно, не станет последним сюрпризом миссии. «Это только начало», — сказал доктор Сэмюэл.