Вчені, використовуючи дані місії NASA InSight, виявили несподівану знахідку у внутрішній структурі Марса: тверду масу в самому центрі планети, діаметром близько 600 кілометрів. Це відкриття кардинально відрізняється від попередніх припущень про повністю рідке ядро Марса, що базувалися на високому вмісті легких елементів, які мали знижувати температуру його затвердіння.

Про це пише ScienceAlert, посилаючись на результати дослідження, опубліковані в журналі Nature. Нові дані про ядро Марса свідчать про складнішу еволюцію планети, ніж передбачалося раніше.

Як працює «планетарний рентген»

Місія InSight, що тривала з 2018 по 2022 рік, зібрала унікальні дані про сейсмічну активність Марса. Аналіз цих даних дозволив створити першу детальну внутрішню карту планети, яка виявила структуру, що нагадує земну: тверда кора, розплавлена мантія і щільне ядро. Однак, є ключові відмінності між Землею та Марсом, особливо щодо магнітного поля.

На відміну від Землі, Марс сьогодні не має глобального магнітного поля, хоча окремі ділянки кори залишаються намагніченими, що вказує на його існування в минулому. Магнітне поле Землі генерується динамо-процесами в рідкому зовнішньому ядрі. Вчені припускають, що легкі елементи, які залишаються в рідкій фазі під час кристалізації ядра Землі, сприяють утворенню плавучої рідини на межі внутрішнього ядра, підтримуючи магнітне поле. На Марсі, схоже, цей процес відбувався інакше.

Дослідження внутрішньої будови планет зазвичай спирається на дані про землетруси з багатьох сейсмічних станцій. Оскільки апарат InSight перебував в одній точці Марса, дослідники використали події, спричинені падінням метеоритів, ідентифікувавши 23 події з високим співвідношенням сигнал/шум. Застосувавши методи сейсмічного аналізу, подібні до тих, що використовуються на Землі, вони змогли отримати нові дані про ядро Марса.

Значення відкриття для науки

Сейсмічні хвилі, що проходять крізь планету, несуть інформацію про її внутрішню будову. Зокрема, хвилі PKiKP проходять через мантію, зовнішнє ядро, відбиваються від внутрішнього ядра, а потім повертаються. Дослідники зафіксували не одну, а кілька таких хвиль, що вказують на наявність твердого внутрішнього ядра Марса.

«Цей підхід дозволив нам відстежувати певні сейсмічні фази на основі їхнього прибуття та кутів. Завдяки цьому ми змогли виявити хвилі, які проходять через сам центр ядра Марса та відбиваються від межі внутрішнього ядра», — зазначили дослідники. Це відкриття щодо структури Марса є надзвичайно важливим для розуміння його геологічної історії.

Наразі науковці працюють над моделюванням, щоб з’ясувати температурні, тискові та композиційні умови, які могли призвести до формування такого ядра Марса. Подальші дослідження можуть пролити світло на причини втрати Марсом свого динамо та глобального магнітного поля, а також на загальні процеси розвитку кам’янистих планет, де потенційно може існувати життя.

«Розмір та властивості внутрішнього ядра Марса є ключовим орієнтиром для розуміння термічної та хімічної еволюції планети», — підкреслили дослідники. Нове розуміння планетарної структури Марса відкриває нові горизонти в астрофізиці.

Нагадаємо, попередні дослідження вплинули на розуміння походження Юпітера, спростовуючи деякі старі гіпотези.