Сейсмические волны, возникшие в результате падения метеорита на Марс и изученные спускаемым аппаратом NASA InSight, дали новые подсказки о глубоких недрах Красной планеты, побудив ученых пересмотреть анатомию ближайшего соседа Земли.
Новые сейсмические данные указывают на наличие до сих пор неизвестного слоя расплавленной породы, окружающего жидкометаллическое ядро Марса, которое, в свою очередь, оказалось меньше и плотнее, чем предполагалось ранее.
Волны, возникающие в результате землетрясений, в том числе вызванные ударами метеоритов , различаются по скорости и форме, когда они проходят через различные материалы внутри планеты. Данные сейсмометра InSight позволили увидеть внутреннюю структуру Марса.
Удар метеорита, произошедший в высокогорном марсианском регионе под названием Темпе Терра 18 сентября 2021 года, вызвал землетрясение магнитудой 4,2 и оставил кратер шириной около 130 метров. Это произошло на противоположной стороне Марса от местоположения InSight, в равнинном регионе под названием Elysium Planitia.
«Важность дальнего бокового удара заключалась в том, что сейсмические волны прошли через глубокие недра планеты, включая ядро. Раньше мы не наблюдали сейсмических волн, прошедших через ядро, а видели только волны, отражавшиеся от поверхности ядра», — рассказал планетолог Амир Хан из ETH Zürich в Швейцарии, ведущий автор одной из двух научных статей о новых открытиях, опубликованных в журнале Nature. Одно из этих исследований, опубликованное 25 октября, указывает на то, что этот слой полностью расплавлен, а другое указывает на то, что большая его часть полностью расплавлена, а верхняя часть расплавлена частично.
Поведение волн указывало на то, что в предыдущих оценках недр Марса чего-то не хватало, а именно слоя расплавленного силиката толщиной около 150 км, окружающего ядро. Эта расплавленная область находится на дне внутренней части планеты, называемой мантией.
После получения новых данных ученые также пересчитали размер ядра и обнаружили, что его диаметр составляет около 3350 км, а объем примерно на 30% меньше, чем считалось ранее.
«Расплавленный, или частично расплавленный слой в основном состоит из силикатов (породообразующих минералов), которые обогащены железом и радиоактивными тепловыделяющими элементами по сравнению с вышележащей твердой мантией», — прокомментировал открытие Анри Самуэль, планетолог из Французского национального исследовательского центра CNRS, чьи слова цитирует Reuters.
Марсианское ядро состоит в основном из железа и никеля, но также содержит и более легкие элементы, такие как сера, кислород, углерод и водород. Исследователи пришли к выводу, что эти более легкие элементы составляют около 9-15% состава ядра по весу, что меньше, чем предполагалось ранее.
«Это количество легких элементов мало чем отличается от количества легких элементов в ядре Земли, которое, по оценкам, составляет около 10%», — сказал Амир Хан.
Марс, четвертая планета от Солнца, имеет диаметр около 6791 км по сравнению с диаметром Земли около 12755 км. Земля почти в семь раз больше по общему объёму.