Technology.bg Светът на технологиите
Използвайки данни от InSight Lander на Марс на НАСА, сеизмолози от Rice University направиха първите директни измервания на дебелината между кората и ядрото на червената планета.
„Чрез тези измервания ще можем да вникнем в планетарната формация“, обяснява Alan Levander, съавтор на проучването, публикувано тази седмица в Geophysical Research Letters. Необходимо е да отбележим, че дебелината на Марсианската кора и дълбочината на нейното ядро са изчислени с редица модели. Levander подчертава, че данните от InSight Lander са спомогнали за първите директни измервания, които могат да се използват за проверка на моделите и тяхното подобрение.
„При липсата на тектоника на плочите на Марс, ранната му история е консервирана и можем да я сравним със земната“, казва съавторът на проучването Sizhuang Deng, аспирант на Rice University. „Оценките на дълбочината на марсианските сеизмични граници могат да дадат по-съществени индикации за миналото му, както и за формирането и еволюцията на земните планети като цяло.“
Намирането на данни за вътрешността на Марс и процесите, които са го формирали, са ключови цели за InSight Lander. Роботът кацна на Червената планета през ноември 2018 г. Куполовидният сеизмометър на неговата сонда позволява на учените да слушат слабите шумове във вътрешността на планетата. По подобен начин, чрез стетоскопа си, един лекар може да изследва сърдечната дейност на своя пациент.
Сеизмометрите измерват вибрациите от сеизмичните вълни. Подобно на кръглите вълнички, на мястото, където камъче е цопнало върху повърхността на езерце, сеизмични вълни текат през планетите. Те маркират местоположението и големината на смущенията като например удари от метеори или земетресения (марсотресения). Сеизмометърът на InSight Lander е регистрирал повече от 170 смущения от февруари до септември 2019 г.
Какво ни казват сеизмичните вълни
Сеизмичните вълни се изменят слабо, преминавайки през различни видове скали. Сеизмолозите изучават моделите от сеизмографските записи на Земята в продължение на повече от един век. Те могат да ги използват за картографиране на местоположението на залежи от нефт и газ и много по-дълбоки слоеве.
„Традиционният начин да се изследват структурите под Земята е да се анализират сигналите от земетресенията, като се използват плътни мрежи от сеизмични станции“, заявява Deng. „Марс е много по-малко тектонично активен, което означава, че ще има далеч по-малко записи на земетресения в сравнение със Земята. Освен това, само с една сеизмична станция на Марс не можем да използваме методи, за които са необходими сеизмични мрежи. “
Levander, професорът по земни, екологични и планетарни науки Carey Croneis и Deng са анализирали сеизмологичените данни от InSight Lander за 2019 г. Учените са приложили техника, наречена автокорелация на околния шум. „Тя използва данни за непрекъснатия шум, записан от единната сеизмична станция на Марс, за извличане на изразени отражателни сигнали от сеизмичните граници“, обяснява Deng.
Трите сеизмични граници на Марс
Първата граница, измерена от Deng и Lavender, е границата между кора и мантия на почти 35 километра под робота.
Втората граница е преходна зона в мантията, където магнезиевите железни силикати претърпяват геохимична промяна. Над зоната елементите образуват минерал, наречен оливин, а под него топлина и налягане ги компресират в нов минерал, наречен вадслейт. Известна като преход към оливин-вадслейт, тази зона е намерена на 1,110-1,170 километра под InSight Lander.
„Температурата при прехода към оливин-вадслейт е важен ключ за изграждането на термични модели на Марс“, добавя Deng. „От дълбочината на прехода лесно можем да изчислим налягането и с това можем да извлечем температурата.“
Третата граница, която той и Levander са измерили, е границата между мантията на Марс и неговото богато ядро, което са регистрирали на около 1520-1 600 километра под робота. По-подробното изучаване на тази граница „може да предостави информация за развитието на планетата от химическа и термична гледна точка“, завършва Deng.
За повече информация: “Autocorrelation Reflectivity of Mars” by Sizhuang Deng and Alan Levander, 4 August 2020, Geophysical Research Letters.
