Місія InSight встигла "прослухати" Марс перед своєю загибеллю – здається, планета має рідке ядро та "аномальні коливання" всередині

Марс зовні може здатися безлюдною і холодною планетою, покритою червоним пилом, метеоритними кратерами та скелями. Але про те, що ховається всередині, можна було лише здогадуватися. Зусиллям посадкового модуля NASA InSight вдалося прослухати планету перед своєю загибеллю, і тепер вчені активно вивчають спостереження, зафіксовані сейсмометром SEIS та інструментом RISE.

Перший модуль виявив можливі докази того, що ядро Марса є рідким, тоді як другий модуль зафіксував незначні зміни у обертанні планети, які зумовлені силою тяжіння Сонця.

Наш аналіз даних від сейсмометра InSight заперечує існування твердого внутрішнього ядра і вказує на наявність аномалій внутрішньої маси глибоко в мантії планети, - повідомляють дослідники у статті, що була нещодавно опублікована в журналі Nature.

Раніше дослідники, користуючись вимірюваннями сейсмічних хвиль, вважали, що Марс має тверде ядро. Інструмент RISE працює інакше - він передає радіосигнали на Землю, і дослідники можуть виявляти навіть незначні зміни в його розташуванні щодо приймачів. Ці зміни викликані коливаннями в обертанні Червоної планети, або нутаціями - відстань і напрямок, в якому вісь змістилася через ці рухи, можна використовувати для отримання інформації про внутрішній склад Марса.

Ідея з радіосигналами не була легкою в реалізації - після приземлення InSight на Марс сталося декілька штормів, які на деякий час змінили швидкість обертання планети. Планету також впливають гравітаційні сили, створені супутниками Фобос і Деймос. Для успішного здійснення місії, дослідники повинні були знати точне місце приземлення InSight - інформацію, яку отримали лише після того, як апарат передав перші дані.

Коливання в обертанні або нутації можуть бути проміжними (коли вісь рухається проти годинникової стрілки щодо свого середовища) та ретроградними (рух у протилежний бік) - саме наявність останніх і трохи більше, ніж зазвичай, зміщення осі свідчить про рідке ядро Марса. Додаткові дослідження визначили, що ймовірно, ядро складається зі сплаву рідкого заліза та сірки і постійно переживає конвекцію - процес, при якому гарячіша рідина піднімається, а холодніша опускається.

Марс, на відміну від Землі, має, ймовірно, повністю рідке ядро (зовнішнє ядро Землі вважається сплавом рідкого заліза і нікелю, тоді як внутрішнє є твердим і складається переважно заліза). Нижня мантія Червоної планети, за словами дослідників, також може бути розплавлена, що впливає на розмір та форму самого ядра: це може пояснити аномалії підповерхневої маси - регіонів, де матеріал є більш або менш щільним. Аномалії можуть в частині пояснити невелике сплющення як поверхні, так і ядра Марса, коли він обертається навколо своєї осі.

Посадковий модуль InSight розпочав свою місію на Марсі 26 листопада 2018 року. Його завданням було дослідження внутрішньої структури та складу планети протягом 709 марсіанських днів (приблизно 728 земних днів). Подібно до більшості марсіанських робот, NASA InSight перевищив заплановану тривалість місії значно - на 20 грудня він успішно працював вже 1445 марсіанських днів.

Нещодавня загибель модуля InSight не була несподіванкою - апарат не був обладнаний інструментами для видалення пилу, який розносився вітром на поверхні Марса, зокрема на сонячних панелях. Таке рішення було прийняте для збереження розмірів та ваги модуля.

Ця місія виявилася дуже вдалим дослідженням, яке надало важливі дані про структуру та склад планети. Інформація, зібрана вченими, є важливим внеском в загальні знання про планету Марс і її еволюцію. Зокрема, виявлення рідкого ядра та аномалій внутрішньої маси дозволило зробити висновки про склад та структуру Марса, що має значення для кращого розуміння процесів, що відбуваються усередині планети.

І хоча місія InSight завершилася, вона залишить слід у дослідженні Марса, і її результати будуть використовуватися для планування та підготовки майбутніх місій на Червону планету. Надія на нові здобутки та відкриття залишається живою, і наукова спільнота готова вітати нові можливості для дослідження та розкриття таємниць Марса.