A Mars radioaktív magmatengert rejt a felszíne alatt

2021-ben úgy tűnik, hogy a Marsnak meglepően nagy szíve van. A tudósok az InSight robot leszállót használták a bolygó belsejének tanulmányozására. Az űrszonda elegendő marsi földrengést hallott ahhoz, hogy képet alkosson a Mars alvilágának rétegtorta-természetéről.

A héj és a köpeny nem volt különösebben furcsa. A mag azonban nagyon nagy volt, és nem túl sűrű egy ilyen kis bolygóhoz képest.

Egyes kutatók számára ez az alapmérés nem volt érvényes.

„Valamiről lemaradtunk” – mondta. Amir Khan, a svájci ETH Zürich geofizikusa, aki az InSight adatait tanulmányozta. „de mit?”

Dr. Khan és más kutatók felfedezték, hogy a Mars magja kicsi.

ban ben kettő tanulmányok A kutatók újraértékelték az InSight szeizmikus rekordját, amelyet szerdán tettek közzé a Nature folyóiratban. Mindkét csapat egymástól függetlenül arra a következtetésre jutott, hogy a marsi mag jobban hasonlít univerzumunk nehézfém magjához, mint azt korábban gondolták. A nagyobb méret kezdeti becslése egy 90-125 mérföld mély olvadt kőzet óceánjának feltáratlan eredménye volt, ami miatt a mag nagyobbnak tűnt, mint amilyen valójában volt.

De a mély magma-tenger, amely a Mars szilárd köpenye alatt rejtőzik, és amelyet radioaktív elemek olvadnak meg, furcsa. „Nem létezik a Földön” – mondta Dr. Khan, és jelenléte megkövetelheti a Vörös Bolygó kaotikus fejlődésének újragondolását.

A tudósok több mint egy évszázada tanulmányozták a Föld geológiai rétegeit a földrengés által keltett szeizmikus hullámok fényerejének felhasználásával. Az InSight rover, amely 2018 novemberében landolt a Marson, azért küldték el, hogy megnézzék, hasonlóak-e a világ rozsdás belsejei.

De a Mars tanulmányozása egyetlen szeizmométerrel nehéznek bizonyult. Az InSight műszerei csak néhány szerény földrengést észleltek, amelyek többnyire a… Twitch terület Az űrszonda közelében a marsi lepénynek csak egy kis szeletét sikerült szeizmikusan leképezni. Egy ideig úgy tűnt, hogy a marsi rengések visszaverődnek, de nem hatolnak be a bolygó legmélyebb magjába, és értékes kevés információt tártak fel a magról.

A kutatók megállapították, hogy a Mars magjának sugara körülbelül 1140 mérföld volt, ami arra utal, hogy nem túl sűrű. A földi bolygók magjainak vasban gazdagnak kellett volna lenniük, de ez végül a Mars domború magjában is megerősítést nyert. Teljesen folyékony – 27 százalékkal könnyebbnek tűnt, mint a tiszta folyékony vas. Ennek az volt a következménye, hogy a marsi mag furcsán gazdag könnyebb elemekben, például kénben, szénben, oxigénben és hidrogénben – egy ködös anyag, amelyet a fiatal napnak el kellett volna fújnia a Mars kialakulása előtt.

A tudósok zavartan remélték, hogy az erősebb szeizmikus diffrakció egyértelműséget ad majd. 2021. szeptember 18-án pedig megadta magát az égbolt: az InSighttal szemközti féltekébe egy meteor siklott be, és szeizmikus hullámokat bocsátott ki, amelyek átrobbantották a magot, és a szélei körül visszapattantak.

„Ez volt a fordulópont” – mondta. Henry Samuela Paris City Egyetem geofizikusa és az egyik új tanulmány szerzője.

Dr. Samuel és munkatársai a Mars termikus és kémiai evolúciójának modellje alapján javasolták A létezését. Az oldalain elterülő magma óceánja 2021-ben. De „nincs szeizmikus bizonyítékunk” – mondta. Ezzel a meteorit becsapódással csapata megerősítette ennek az ultraforró radioaktív levesnek a létezését.

Dr. Khan csapata a hatást az InSight szeizmikus adatainak újravizsgálására is felhasználta, számítógépes szimulációkkal kombinálva, amelyek azt vizsgálták, hogyan viselkednek a vasban gazdag ötvözetek molekuláris szinten – és ennek során egymástól függetlenül fedezték fel a Mars rejtett magmaóceánját.

Jelenléte azt jelenti, hogy a folyékony mag sugara megközelíti az 1000 mérföldet, és egy sűrűbb, vasban gazdag égitest, kevesebb világosabb elemmel, ami könnyebben megmagyarázható.

Azt mondta, hogy a felfedezés „teljesen lenyűgöző”, és a tanulmányok összesített következtetései meggyőzőek Paula Colemier, az Oxfordi Egyetem szeizmológusa nem vett részt a kutatásban. „De új problémát nyithatnak meg.”

Mielőtt 3,8 milliárd évvel ezelőtt összeomlott, a Mars mágneses mezővel védte légkörét. A tudósok úgy vélték, hogy a mágneses mező a folyékony vasmag lehűtésével jött létre, így erősen keverve. De egy radioaktív magma takaró nagyon melegen tartotta volna a magot.

Ezért a Mars mágneses buborékának új eredettörténetére van szükség. Dr. Samuels egy javaslatot tett: a Marsnak régen lehetett nagyobb holdja, mint a jelenlegi, olyan fajták, amelyek erős gravitációja mágnest keltő mozgásokat váltott ki a magban. De azt mondta, hogy ez jelenleg csak egy hipotézis.

Négy évvel később az InSight 2022-ben meghalt. De valószínűleg nem ennek a magma-óceánnak a felfedezése lesz a küldetés utolsó meglepetése. – Ez még csak a kezdet – mondta Dr. Samuel.