Wnętrze Marsa zostało ujawnione przez InSight

Międzynarodowy zespół planetologów Misja Insight NASA Właśnie opublikowałem trzy artykuły w magazynie Nauki To pokazuje, jak daleko zaszliśmy od tamtego czasu Wyprawy Wikingów w latach siedemdziesiątych, pierwszy poważnie rozpoczął eksplorację Marsa na Ziemi. Carl Sagan Niestety nie ma go już tutaj, aby odnotować (i skomentować) odkrycia ujawnione w tych artykułach, które mówią nam, że w końcu mamy pierwszy pełny i dokładny obraz, tak dokładny, jak to tylko możliwe, wewnętrznej struktury Marsa.

Planetolodzy specjalizują się w geologia Geofizyka marsjańska była już w stanie wyciągnąć pewne wnioski już lata temu, badając dziedzinę powaga oraz topografię Marsa, łącząc dane w tych regionach z informacjami mineralnymi i kosmologicznymi dostarczonymi przez badanie Meteoryty marsjańskie (W planetologii jak w AstrofizykaMikroskopowa struktura świata i jego makroskopowa struktura utrzymują silne związki przyczynowe). Wiadomo było więc, że grubość Powłoka Od czerwonej planety powinno być od 30 do 100 kilometrów. Ale nie mogliśmy posunąć się zbyt daleko z innymi danymi dotyczącymi głębokiej struktury Marsa, co najwyżej doszliśmy do wniosku, że musi istnieć jądro, o szacowanym promieniu między 1400 a 2000 kilometrów.

Artykuły opublikowane w Nauki Poprzez współpracę InSight związaną z Powłoka, ten Płaszcz i Jądro Marsz. Pierwsze doniesienia wskazują na kilka fizycznych i prawdopodobnie także chemicznych nieciągłości w skorupie marsjańskiej. Jak pokazano Komunikat prasowy CNRS, pierwszy ma około 10 km głębokości i geolodzy Mars twierdzi, że odzwierciedla obecność silnie zwietrzałych skał, spowodowanych bardzo starożytnym obiegiem płynów. Poniżej będzie nieco zmieniona struktura geologiczna z drugą przerwą około 20 km, a następnie trzecią, mniej wyraźną, około 35 km.

Grawitacja, pole magnetyczne i sejsmologia, wewnętrzne sondy geofizyczne

genialna analiza fale sejsmiczne Stało się to możliwe dzięki doświadczeniu sześć (Eksperyment sejsmiczny dla obiektów wewnętrznych)i Składa się z trzech sejsmografy, pozwala nam teraz stwierdzić, że Mars ma żelazny rdzeń ciekły Jego promień waha się od 1790 km do 1870 km i zawiera Elementy lekkie, tak jak w przypadku jądra Ziemi. Ale tam, gdzie jest tylko jedna rzecz Pole magnetyczne kopalnej skorupy ziemskiej na MarsieTa płynna miazga nie zawiera Odpowiednik geodynamiki w chwili obecnej.

Z drugiej strony Płaszcz Mars wydaje się składać z pojedynczej skorupy mineralnej, podobnej do górnego płaszcza Ziemi. Ale analog dolnego płaszcza jest zdominowany przez mostmanit Wydaje się być nieobecny, co ma konsekwencje dla stanu konwekcyjnego płaszcza Marsa. Jak pokazano Filip Logon W artykule autorstwa Francja Rozmowai Profesor Geofizyki i Nauk Planetarnych w Paryskim Instytucie Geofizyki (IPGP) i od Jest głównym badaczem Seis w Instytucie Fizyki: „ Gdyby istniał na Marsie, taka warstwa „wzmocniłaby się” ciąża W związku z tym wulkany, zwłaszcza w ciągu pierwszych 500 milionów lat. »

Dochodzimy do tych wniosków, dążąc konkretnie do tego, aby notatki trzymały się tysięcy modele cyfrowe płaszcza i jądra Marsa w zależności od wielu regulowanych parametrów, takich jak wyszukiwanie dokładnych cech instrumentu muzycznego poprzez porównanie dźwięku wytwarzanego przez całą grupę instrumentów rzekomo podobnych do tych, które słyszy się nie widząc. Precyzja Problem z odwrotnym językiem Fizycy Matematycy.

Wyjaśnijmy to wszystko trochę.

Podobnie jak w przypadku naszej niebieskiej planety, rewolucja w określaniu wewnętrznej budowy Marsa pochodzi z sejsmologia. Poruszający pomysł możemy mieć tylko o pionierach tej nauki z początku XX wieku.^NS Wiek, w którym kładąc podwaliny teoretyczne i praktyczne za pomocą sejsmometrów mechanicznych i elektromechanicznych, stało się ogólnie możliwe badanie planet skalistych, ale także gwiazd, takich jak Soleili przez Nauka o asterozie. Już w tym czasie, jak mówią, cudownie Brytyjski geofizyk, astronom i matematyk Harold Jeffreys Był zainteresowany ustaleniem pochodzenia planet, dlatego wykorzystywał Ziemię jako jedyne dostępne w swoim czasie laboratorium do rozwikłania tajemnicy pochodzenia wszechświata, co doprowadziłoby go do rozwinięcia sejsmologii do punktu udowodnienia „istnienia” ’ z Jądro Ziemi.

W przypadku Ziemi i Marsa, aby określić ich wewnętrzną strukturę, planetolodzy początkowo mogli polegać na badaniu pola powaga Te planety i ich ruchy obrotowe, i to trwa do dziś w połączeniu z badaniem fal sejsmicznych.

Dystrybucje Motyw Na planetach o różnych gęstościach pole grawitacyjne jest z konieczności lokalne na zewnątrz planet, więc pomiary graffiti na powierzchni, zwłaszcza precyzyjne ruchy sond w orbitowanie في Przecinające się doliny i wybrzuszenia izotonicznych powierzchni pola grawitacyjnego generowanego przez nie gwiazdyRzeczywiście, umożliwiło sformułowanie pomysłów na temat tego, co kryją powierzchnie Ziemi i Marsa.

Możemy również rozważyć to, co nazywamy napinacz Za chwilędezaktywacja dla planety, co również zależy od rozmieszczenia materii i kształtu planety. Wprowadzony do słynnych równań ciała Eulera Solidny W ruchu obrotowym określi, w jaki sposób oś obrotu planety jest narażona na zewnętrzne siły grawitacyjne lub modyfikacje rozkładu materii przy okazji, na przykład trzęsienia ziemi, z czasem się zmieni. Zatem badanie ruchów osi obrotu Ziemi, co przejawia się np. w postaciodchylenie od biegunów geograficznych, okazał się również nieoceniony ze względu na ograniczenia wewnętrznej struktury naszej niebieskiej planety.

W razie Misja InSight, tutaj życzliwość i wstęp Dla osi obrotu Marsa, która została wykorzystana dzięki urządzeniu wzrastać (Eksperyment z rotacją i strukturą wewnętrzną), które wywierały nacisk na jądro planety.

Seis, wyjątkowy sejsmometr

Dziś ponad 600 zdarzeń sejsmicznych na Marsie zostało zarejestrowanych i przeanalizowanych przez międzynarodowy zespół Mars Trzęsienie ziemi usługa (MQS) z misji InSight, którzy plotkowali. Dane sejsmiczne obejmują rok marsjański (prawie dwa lata na Ziemi) obserwowane codziennie przez Seis, wyjątkowy sejsmometr o bardzo dużej skali zdeponowane przez ramię robota Z sondy InSight na Marsie, zaawansowanego dalekiego kuzyna sejsmografów, które kiedyś były przenoszone przez sondy Wiking.

Na Ziemi istnieją tysiące stacji do pomiaru fal sejsmicznych, ich rodzajów i czasów przybycia.energia skojarzony, aby można go było wykorzystać do identyfikacji źródeł fal sejsmicznych poprzez Triangulacja A także powrót do natury i rozmieszczenia skał w ziemi. W rzeczywistości, w zależności od charakteru skał i ich fizycznych warunków temperaturowych i NaciskRodzaje fal częstotliwości A czasy lotów nie są takie same.

W przypadku Marsa istnieje tylko jedna stacja do rejestracji fal sejsmicznych i to na powierzchni, w przeciwieństwie do tych na Ziemi, które są zakopane i tym samym wyciągnięte z uderzenia sloty. Nawet jeśli sygnały marsjańskie są słabe, a szum sejsmiczny na Marsie równie duży, konieczne jest subtelne przefiltrowanie zarejestrowanych sygnałów, aby uwzględnić tylko drżące sygnały wewnątrz Marsa.

Seis faktycznie ma trzy główne sejsmometry, jak wyjaśnia Eric Beauclair w poniższym filmie (6:50). Umożliwia to w szczególności powrót do kierunku pochodzenia mierzonych fal sejsmicznych. Przede wszystkim planetolodzy wykorzystali przejścia między różnymi rodzajami fal i ich różnymi częstotliwościami oraz przesunięciami fazowymi, niezależnie od tego, czy propagują się na powierzchni, czy odbijają się od warstw wewnętrznych, co zostanie pokazane w czasach przybycia. Fale wytworzone przez pojedyncze trzęsienie ziemi, rzucające światło na wewnętrzną strukturę Marsa (patrz oraz objaśnienia wideo i grafika pod adresem Magazyn CNRS).