Місія NASA InSight на Марс допомогла вченим визначити внутрішню структуру Марса, включаючи розмір і склад його ядра, і надала загальні підказки щодо його бурхливого формування.
Але результати нової статті під назвою «Геофізичні докази збагаченого розплавленого силікатного шару над ядром Марса», опублікованої в журналі Nature, можуть призвести до повторного аналізу цих даних. Міжнародна група дослідників виявила наявність розплавленого силікатного шару, що покриває металеве ядро Марса, що дає змогу зрозуміти, як Марс сформувався, еволюціонував і став безплідною планетою, якою вона є сьогодні.
Опублікована 25 жовтня 2023 року стаття команди докладно описує використання сейсмічних даних для визначення місцезнаходження та ідентифікації тонкого шару розплавлених силікатів (породоутворюючих мінералів, які складають кору та мантію Марса та Землі), що лежить між марсіанською мантією та ядром. . З відкриттям цього розплавленого шару дослідники визначили, що ядро Марса щільніше і менше, ніж попередні оцінки, висновок, який краще узгоджується з іншими геофізичними даними та аналізом марсіанських метеоритів.
Ведран Лекіч, професор геології Університету Меріленда та співавтор статті, порівняв розплавлений шар із «нагрівальним покривалом», що покриває ядро Марса.
«Ковдра не тільки ізолює тепло, що надходить від ядра, і запобігає охолодженню ядра, але також концентрує радіоактивні елементи, розпад яких генерує тепло», — сказав Лекіч. «І коли це станеться, ядро, ймовірно, не зможе виробляти конвективні рухи, які створять магнітне поле, що може пояснити, чому Марс зараз не має активного магнітного поля навколо себе».
Без функціонального захисного магнітного поля навколо себе така планета земної групи, як Марс, була б надзвичайно вразливою до різких сонячних вітрів і втратила б всю воду на своїй поверхні, що зробило б нездатною підтримувати життя. Лекіч додав, що цю різницю між Землею та Марсом можна пояснити відмінностями у внутрішній структурі та різними планетними шляхами еволюції двох планет.
«Теплове покриття металевого ядра Марса шаром рідини в основі мантії означає, що для генерації магнітного поля, зареєстрованого в корі Марса протягом перших 500-800 мільйонів років її еволюції, необхідні зовнішні джерела», — сказав дослідник. провідний автор статті Анрі Самуель, науковець Французького національного центру наукових досліджень.
«Цими джерелами можуть бути енергетичні удари або рух ядра, спричинений гравітаційною взаємодією з древніми супутниками, які з тих пір зникли».
Висновки команди підтверджують теорії про те, що колись Марс був розплавленим океаном магми, який пізніше кристалізувався, щоб утворити шар силікатного розплаву, збагаченого залізом і радіоактивними елементами в основі марсіанської мантії. Тепло, що виходить від радіоактивних елементів, могло б різко змінити теплову еволюцію та історію охолодження Червоної планети.
«Ці шари, якщо вони широко поширені, можуть мати досить серйозні наслідки для решти планети», — сказав Лекіч. «Їхнє існування може допомогти нам зрозуміти, чи можна генерувати та підтримувати магнітні поля, як планети охолоджуються з часом, а також як динаміка їхніх внутрішніх справ змінюється з часом».
Місія NASA InSight офіційно завершилася в грудні 2022 року після більш ніж чотирьох років збору даних про Марс, але аналіз спостережень триває. Самуель, Лекіч та їхні співавтори є одними з останніх дослідників, які переосмислили попередні моделі Марса за допомогою сейсмології, щоб підтвердити структуру планети та бурхливу історію.
«Це нове відкриття розплавленого шару є лише одним із прикладів того, як ми продовжуємо вивчати нові речі від завершеної місії InSight», — сказав Лекіч. «Ми сподіваємося, що інформація, яку ми зібрали про еволюцію планет за допомогою сейсмічних даних, прокладає шлях для майбутніх місій до небесних тіл, таких як Місяць, та інших планет, таких як Венера».