Миссия NASA InSight наконец-то заглянула внутрь Марса. Результат: кора соседней с нами планеты может состоять из трех слоев. Впервые группа ученых-планетологов смогла непосредственно исследовать внутреннюю часть планеты, которая не является Землей. Эти данные должны помочь понять, как Марс формировался и развивался с течением времени.
Слои подповерхности планеты можно увидеть на рисунке посадочного модуля НАСА InSight на поверхности Марса. © IPGP/Nicolas Sarter
До этой миссии исследователи могли измерить только внутренние структуры Земли и Луны. «С Марса такая информация до сих пор отсутствовала», - сказала Брижит Кнапмайер-Эндрун, сейсмолог из Кельнского университета, в докладе, который был сделан 15 декабря 2020 года в ходе виртуальной конференции Американского геофизического союза. Она отказалась давать интервью журналу Nature, но указала, что исследование будет предложено для публикации в одном из авторитетных журналов.
Это стало пока что важнейшим открытием зонда InSight, который приземлился на Марсе в ноябре 2018 года именно для изучения внутренней структуры планеты. Посадочный модуль InSight сел возле марсианского экватора на гладкой равнине, известной как Elysium Planitia, и он использует чрезвычайно чувствительный сейсмометр, чтобы слышать геологическую энергию, пронизывающую планету. По словам Брюса Банердта, который является не только руководителем миссии, но и научным сотрудником Лаборатории реактивного движения в Пасадене, штат Калифорния, на данный момент миссия уже обнаружила более 480 марсотрясений. Марс сейсмически менее активен, чем Земля, но сильнее в этом, чем Луна.
Где заканчиваются ядро, мантия и кора Марса
Как и в случае с землетрясениями, сейсмологи используют марсотрясения для составления карты внутренней структуры Красной планеты. Измеряя различия в движении этих волн, исследователи могут вычислить, где начинаются и заканчиваются ядро, мантия и кора планеты и каковы их свойства в целом. Эти основные геологические слои показывают, как планета охлаждалась и формировалась миллиарды лет назад во время огненного зарождения Солнечной системы. «Теперь у нас достаточно данных, чтобы начать отвечать на некоторые важные вопросы», заявил Брюс Банердт.
Континентальная кора обычно делится на подслои, состоящие из разных типов горных пород. Исследователи подозревали, но не знали наверняка, что марсианская кора тоже стратифицирована, говорит Джастин Филиберто, астрогеолог из Лунно-планетарного института в Хьюстоне, штат Техас. Теперь же данные InSight показывают, что она состоит из двух или трех слоев.
Трехслойная кора лучше всего подходит для геохимических моделей и исследований марсианских метеоритов, говорит Джулия Семприч, исследователь-планетолог из Открытого университета в Милтон-Кейнсе, Великобритания.
В зависимости от того, состоит ли кора на самом деле из двух или трех слоев, ее толщина составляет 20 или 37 километров, сказала Кнапмайер-Эндрун в ходе своего доклада. Эта толщина, вероятно, будет различаться в разных местах на планете, но в среднем она не должна превышать 70 километров, добавила она. На Земле толщина коры колеблется от 5 до 10 километров под океаном до примерно 40-50 километров под континентами.
Кроту придется снова копать
«В ближайшие месяцы команда InSight собирается сообщить об измерениях с еще большей глубины», - обещает Банердт. Предполагается, что эти данные раскроют информацию о ядре и мантии планеты.
Слушать марсотрясения - это лишь одна из целей миссии. InSight также выполняет задачу измерения с помощью зонда теплового потока, проходящего через марсианский грунт. Для этого «крот» должен был закопаться в почву значительно глубже, но в ходе этой задачи возникли большие трудности. Но в конце концов, ему удалось зарыться на глубину нескольких сантиметров, говорит Банердт, и в ближайшие недели он попытается углубиться в грунт еще один раз. По его словам, миссия вступает в фазу «эндшпиля».
