После более чем трех лет ежедневных наблюдений с помощью аппарата NASA Insight, миссия которого завершилась в декабре прошлого года, исследователи получили значительные данные о структуре Марса благодаря землетрясению магнитудой 4,6. Поверхностные волны, порожденные этим землетрясением, распространялись от источника до точки измерения.
Собранные данные не только предоставили конкретную информацию о различных областях, но и дали глобальное представление о структуре планеты. Доктор Доеон Ким, сейсмолог из Института геофизики ETH Zurich и ведущий автор исследования, сказал: «В результате этого землетрясения, самого крупного из когда-либо зарегистрированных за все время миссии InSight, мы наблюдали поверхностные волны, которые прошли через Марс до трех раз«.
Исследование землетрясения предоставило важную информацию о структуре марсианской коры, дихотомии север-юг и происхождении тепла, выделяемого внутри Марса. Полученные данные свидетельствуют о том, что марсианская кора значительно толще земной и лунной коры. Кроме того, одинаковая плотность коры в обоих полушариях опровергает теорию о различном составе пород.
Структура и толщина марсианской коры
Чтобы получить информацию о веществе, через которое прошли волны, исследователи измерили скорость распространения на разных частотах. Объединив новые результаты с существующими данными о рельефе и гравитации в различных районах Марса, команда смогла определить толщину марсианской коры.
В среднем толщина коры колеблется от 42 до 56 километров. Однако было обнаружено, что кора тоньше в ударном кратере Исидис, где ее толщина составляет около 10 километров. При этом в области плато Фарсида она достигает 90 километров.
Для сравнения, средняя толщина земной коры составляет от 21 до 27 километров, а толщина лунной коры — от 34 до 43 километров. Эти данные ясно показывают, что марсианская кора значительно толще земной и лунной коры. По словам Кима, это согласуется с наблюдениями, указывающими на то, что в нашей Солнечной системе меньшие планетарные тела, как правило, имеют более толстую кору, чем большие.
Одно из самых важных открытий этого исследования касается различий между северным и южным полушариями Марса, известных как марсианская дихотомия. Разделение между низменностями севера и высокогорьями юга уже давно наблюдается и изучается с помощью телескопов и спутниковых снимков.
До сих пор считалось, что это различие вызвано разным составом горных пород. Однако результаты сейсмических наблюдений и гравитационные данные опровергли эту гипотезу. Было обнаружено, что плотность коры в северных и южных регионах одинакова. Однако толщина коры в южном полушарии больше, чем в северном. Это открытие представляет собой важный шаг вперед в понимании марсианской дихотомии и ее происхождения.
Кроме того, сейсмические наблюдения позволили получить информацию о внутренних источниках тепла Марса. Поскольку планета образована одной тектонической плитой, основным источником тепла, вырабатываемого в ее недрах сегодня, является результат распада радиоактивных элементов, таких как торий, уран и калий.
Было обнаружено, что 50-70% радиоактивных элементов, генерирующих тепло, находятся в марсианской коре. Такая высокая концентрация может объяснить наличие локальных регионов, где процессы термоядерного синтеза все еще могут быть активными.
Все исследование, доступное в предварительной версии, открывает новые перспективы для понимания геологии и эволюции красной планеты, а также для поиска возможных признаков прошлой или настоящей жизни.