Ученые обнаружили расплавленный слой, покрывающий ядро ​​Марса

новый НАСА Исследование InSight выявило «одеяло» из жидких силикатов, окутанное вокруг него. Марсядра, что приведет к получению новых данных об эволюционной истории планеты и утрате ею способности поддерживать жизнь.

Миссия НАСА InSight на Марс помогла ученым составить карту внутренней структуры Марса, включая размер и состав его ядра, а также предоставила общие сведения о его турбулентном составе.

Однако выводы новой статьи, опубликованной в журнале природа Это может привести к повторному анализу этих данных. Международная группа исследователей обнаружила слой расплавленного силиката, покрывающий металлическое ядро ​​Марса, что дает новое представление о том, как Марс формировался, развивался и превратился в бесплодную планету, которой он является сегодня.

Новые сейсмические результаты

В документе команды, опубликованном 25 октября 2023 года, подробно описывается использование сейсмических данных для выявления и количественной оценки тонкого слоя расплавленных силикатов (породообразующих минералов, составляющих кору и мантию Марса и Земли), расположенных между мантией Марса. и его ядро. . С открытием этого расплавленного слоя исследователи определили, что ядро ​​Марса плотнее и меньше, чем предполагалось ранее, и этот вывод лучше согласуется с другими геофизическими данными и анализом марсианских метеоритов.

Ведран Лекич, профессор геологии Университета Мэриленда и соавтор исследования, сравнил расплавленный слой с «нагревательным одеялом», покрывающим ядро ​​Марса.

«Одеяло не только изолирует тепло, исходящее от активной зоны, и предотвращает ее охлаждение, но также концентрирует радиоактивные элементы, распад которых генерирует тепло», — сказал Лекич. «Когда это произойдет, ядро, скорее всего, не сможет производить конвективные движения, которые могли бы создать магнитное поле, что могло бы объяснить, почему в настоящее время вокруг Марса нет активного магнитного поля».

Последствия для жизни на Марсе

Без эффективного защитного магнитного поля вокруг себя планета земной группы, такая как Марс, была бы очень уязвима для резкого солнечного ветра и потеряла бы всю воду на своей поверхности, что сделало бы ее неспособной поддерживать жизнь. Лекич добавил, что эту разницу между Землей и Марсом можно объяснить различиями во внутренней структуре и разными путями планетарной эволюции, выбранными двумя планетами.

Исследователи заявили: «Тепловое покрытие металлического ядра Марса слоем жидкости в основании мантии означает, что внешние источники необходимы для генерации магнитного поля, зафиксированного в марсианской коре в течение первых 500–800 миллионов лет ее существования. эволюция». Ведущий автор статьи Анри Самюэль — учёный Французского национального центра научных исследований. «Этими источниками могут быть биотические влияния или базальное движение, возникающее в результате гравитационного взаимодействия с древними спутниками, которые с тех пор исчезли».

Выводы команды подтверждают теорию о том, что Марс когда-то был расплавленным океаном магмы, которая позже кристаллизовалась, образовав слой силикатного расплава, обогащенного железом и радиоактивными элементами, в основании мантии Марса. Следовательно, тепло, выделяемое радиоактивными элементами, резко изменило тепловую эволюцию и историю охлаждения Красной планеты.

Последствия и будущие исследования

«Эти слои, если они широко распространятся, могут иметь очень большие последствия для остальной части планеты», — сказал Лекич. «Их присутствие может помочь нам узнать, можно ли генерировать и поддерживать магнитные поля, как планеты остывают с течением времени, а также как динамика их недр меняется со временем».

Миссия НАСА InSight официально завершилась в декабре 2022 года после более чем четырех лет сбора данных о Марсе, но анализ наблюдений продолжается. Сэмюэл, Лекич и соавторы являются одними из последних исследователей, которые пересмотрели предыдущие модели Марса, используя сейсмологию, чтобы подтвердить структуру планеты и бурную историю.

«Это новое открытие расплавленного слоя — лишь один пример того, как мы продолжим узнавать что-то новое из завершенной миссии InSight», — сказал Лекич. «Мы надеемся, что информация, которую мы собрали о планетарной эволюции с использованием сейсмических данных, проложит путь для будущих миссий к небесным телам, таким как Луна, и другим планетам, таким как Венера«.

Подробнее об этом исследовании:

Ссылка: «Геофизические доказательства существования слоя расплавленного силиката над ядром Марса» Генри Сэмюэля, Мелани Дрилио, Аттилио Риволдини, Чжунбо Сюй, Цюаньцин Хуанг, Рафаэль Ф. Гарсиа, Ведран Лекич, Джессика К. Ирвинг, Джеймс Падро, Филип Х. Логнони. , Джеймс А.Д. Коннолли, Тайчи Кавамура, Тамара Гудкова и Уильям Б. Баннерд, 25 октября 2023 г., природа.
дои: 10.1038/s41586-023-06601-8

Это исследование было поддержано НАСА (премия № 80NSSC18K1628, 80NSSC19M0216 и 80NSSC18K1680), Национальным центром космических исследований и Французским национальным исследовательским агентством (премия № ANR-19-CE31-0008-08 и ANR-18-IDEX- ). 0001), Европейского исследовательского совета (премия № 101019965) и Космического агентства Великобритании (премия № ST/W002515/1). Эта история не обязательно отражает точку зрения этих организаций.