Путешествие к центру Марса

K_O_S | 11 марта, 2020 | Астрономия | Комментариев нет

В то время как сейсмометр InSight терпеливо ждал следующего сильного землетрясения, чтобы осветить его внутреннюю часть и определить структуру ядра и коры, два ученых, Такаси Йошизаки (Университет Тохоку) и Билл Макдоно (Университет Тохоку и Университет Мэриленда, Колледж-Парк) построил новую композиционную модель для марса. Они использовали камни с Марса и измерения с орбитальных спутников, чтобы предсказать глубину до границы ядра и мантии, примерно в 1800 км под поверхностью, и смогли предположить, что в ее ядре содержатся умеренные количества серы, кислорода и водорода в качестве легких элементов.

Йошизаки объясняет: «Знание состава и внутренней структуры каменистых планет говорит нам об условиях формирования, о том, как и когда ядро отделилось от мантии, а также о сроках и количестве коры, извлеченной из мантии». Ранние астрономы использовали расстояния разделения и орбитальные периоды планет и их лун, чтобы определить размер, массу и плотность этих тел. Современные космические аппараты на орбите предоставляют более подробную информацию о форме и плотности планеты, но распределение плотности внутри ее остается неизвестным. Сейсмический профиль планеты обеспечивает это критическое понимание. Когда землетрясение раскачивает планету, звуковые волны проходят через ее внутреннее пространство со скоростью, контролируемой ее внутренним составом и температурой. Сильные контрасты по плотности, например, камень по сравнению со сталью,

К концу 19-го века ученые выдвинули гипотезу о металлическом ядре внутри Земли, но только в 1914 году сейсмологи продемонстрировали его существование на глубине 2900 км. Сейсмологи раскрыли структуру интерьера планеты, которая помогает нам находить источники и понимать природу землетрясений. 4 лунных сейсмометра, принесенные астронавтами Аполлона, определили структуру ядра-мантии-коры Луны. Марс, вторая лучшая исследуемая планета, получила в середине 2018 года свой первый сейсмометр от миссии InSight.

Композиционные модели для планеты разрабатываются путем объединения данных из поверхностных пород, физических наблюдений и хондритных метеоритов, примитивных строительных блоков планет. Эти метеориты представляют собой смеси камня и металла, подобно планетам, которые состоят из твердых частиц, скопившихся в начале солнечной туманности. Различные пропорции оксидов магния, кремния и железа и сплавов железа и никеля составляют эти твердые вещества.

Ёшизаки добавляет, что «мы обнаружили, что ядро Мара составляет только одну шестую его массы, тогда как для Земли это одна треть его массы». Эти данные согласуются с тем, что на Марсе больше атомов кислорода, чем на Земле, ядро меньшего размера и ржавая красная поверхность. Они также обнаружили более высокое содержание летучих элементов, например, серы и калия, на Марсе, чем на Земле, но меньше этих элементов, чем в хондритных метеоритах.

Сейсмометр миссии НАСА InSight будет непосредственно тестировать эту новую модель Марса, когда она определит глубину до границы марсианского ядра и мантии. Такие композиционные модели для Марса и Земли дают подсказки о происхождении и природе планет и условиях их обитаемости.

Источник истории:

Материалы предоставлены Университетом Тохоку . Примечание: содержание может быть отредактировано по стилю и длине.

Ссылка на журнал :