Вторник, 27 февраля, 2024
ДомойКосмосСкрытый расплавленный слой Марса: новый взгляд на марсианскую мантию

Скрытый расплавленный слой Марса: новый взгляд на марсианскую мантию

- Advertisement -

Вид художника на внутреннюю структуру Марса: расплавленный слой у основания мантии и над ядром. Фиолетовая линия показывает путь, по которому прошли на Марсе волны, образовавшиеся в результате падения метеорита в сентябре 2021 года и дифрагировавшие вдоль реликтового излучения. Синяя линия представляет собой путь, по которому прошла сейсмическая волна, отраженная от верхней части расплавленного базального слоя. Авторы и права: IPGP/CNES/Н. Стартер

Недавно группа учёных, занимавшаяся НАСАМиссия InSight завершила анализ сейсмических данных, записанных на Марс после падения метеорита, произошедшего в сентябре 2021 года. Их выводы кардинально меняют наши взгляды на внутреннее строение и эволюцию Красной планеты.

На основе этих результатов и предыдущих геофизических данных в журнале опубликовано исследование. Природав котором участвовал исследователь Аттилио Риволдини из Королевской обсерватории Бельгии, предлагает новую модель внутренней части Марса с гетерогенной мантией, содержащей слой расплавленного силиката над ядром из жидкого металла.

Первоначальные выводы и предположения

Первые результаты, основанные на данных миссии InSight, значительно улучшили наши знания о внутреннем строении Марса. Если предположить, что мантия однородна по составу и полностью тверда, то результаты показали, что жидкометаллическое ядро ​​имеет радиус около 1830±40 км и относительно низкую плотность (6-6,2 г/см3) с большой концентрацией легких элементов. Размер металлического ядра был определен путем обнаружения сейсмических волн, отраженных от границы раздела твердого тела и жидкости, которую называют границей ядра и мантии (CMB).

Переоценка после недавнего воздействия

Однако с тех пор анализ новых данных, полученных в результате мощного удара метеорита, произошедшего 18 сентября 2021 года, поставил под сомнение первые оценки внутреннего строения Красной планеты. Международная группа под руководством Анри Самуэля, исследователя CNRS в Институте физики земного шара в Париже, и с участием Аттилио Риволдини из Королевской обсерватории Бельгии изучила время распространения этих волн и показала, что слой расплавленного силиката в основании марсианской планеты мантии и над металлическим ядром могут объяснить новые данные.

На основе этого открытия была выведена новая модель структуры, которая опубликована 26 октября в журнале. Природа. Эта структурная модель не только более согласуется со всеми доступными геофизическими данными, но и лучше объясняет эволюцию Марса с момента его образования.

Объяснение сейсмических аномалий

Расплавленный слой у основания мантии объясняет аномально медленное, до сих пор необъяснимое распространение сейсмических волн, дифрагировавших вдоль реликтового излучения в сентябре 2021 года. Кроме того, для нескольких более ранних сейсмических событий время прихода сейсмических волн совместимо с отражениями сейсмического сдвига. волны в верхней части расплавленного слоя (расположенном на высоте нескольких десятков километров над металлическим ядром), а не в реликтовом излучении, как предполагалось ранее.

Влияние на размер и состав ядра

Присутствие этого расплавленного слоя у основания мантии предполагает, что металлическое ядро ​​на 150–170 км меньше (т.е. радиус 1650 ± 20 км), чем предыдущие оценки.

«Это меньшее ядро ​​также на 5–8% плотнее (т.е. 6,5 г/см3). Доля легких элементов в ядре ниже, чем считалось ранее, и поэтому более совместима с космохимическими данными, полученными на основе анализа марсианских метеоритов и экспериментов при высоком давлении», — объясняет Аттилио Риволдини.

Ранняя эволюция Марса

Таким образом, авторы исследования предполагают, что Марс пережил раннюю стадию магматического океана, кристаллизация которого привела к образованию стабильного слоя у основания мантии, высоко обогащенного железом и радиоактивными элементами. Тепло, выделяющееся в результате радиоактивного распада, привело к образованию базального слоя расплавленных силикатов над ядром.

Подробнее об этом исследовании:

  • Посадочный модуль НАСА InSight раскрывает загадку Марса
  • Расшифровка главной тайны Красной планеты
  • Ученые обнаружили расплавленный слой, покрывающий ядро ​​Марса

Ссылка: «Геофизические доказательства существования обогащенного слоя расплавленного силиката над ядром Марса» Анри Самуэля, Мелани Дрилло, Аттилио Риволдини, Цзунбо Сюй, Цюаньченг Хуанг, Рафаэль Ф. Гарсиа, Ведран Лекич, Джессика К. Э. Ирвинг, Джеймс Бадро, Филипп Х. Логнонне. , Джеймс А.Д. Коннолли, Тайчи Кавамура, Тамара Гудкова и Уильям Б. Банердт, 25 октября 2023 г., Природа.
DOI: 10.1038/s41586-023-06601-8

О InSight и SEIS:

Миссия НАСА InSight официально завершилась в декабре 2022 года после более чем четырех лет сбора уникальных научных данных о Марсе.

Лаборатория реактивного движения руководил миссией InSight от имени Управления научных миссий НАСА. InSight является частью программы НАСА Discovery, которой управляет Центр космических полетов Маршалла (MSFC), объект НАСА в Хантсвилле, штат Алабама. Компания Lockheed Martin Space в Денвере построила зонд InSight, включая его маршевую ступень и посадочный модуль, а также поддержала эксплуатацию космического корабля для миссии. КНЕС был генеральным подрядчиком SEIS, а Парижский институт физики земного шара (Université Paris Cité/IPGP/CNRS) взял на себя научную ответственность. CNES финансирует вклад Франции и координирует деятельность международного консорциума.

и отвечал за интеграцию, тестирование и поставку полного инструмента НАСА. IPGP разработала датчики VBB (Very Broad Band), протестировала их перед доставкой на CNES и вносит свой вклад в работу VBB на Марсе. Операции SEIS и APSS проводились CNES в рамках FOCSE-SISMOC при поддержке Центра астробиологии (Испания). Данные SEIS форматируются и распространяются Службой данных Mars SEIS парижского IPG в рамках Национальной службы наблюдений InSight, в которую LPG также вносит свой вклад, а в отношении сейсмо-мероприятий в Школе – GéoAzur. Ежедневное выявление землетрясений осуществлялось Mars Quake Service компании InSight, совместной оперативной службой под руководством ETH Zurich, к которой обращались сейсмологи из IPG Paris, Бристольский университет (Великобритания) и Имперский колледж Лондон

( ВЕЛИКОБРИТАНИЯ).

Несколько других лабораторий CNRS, включая LMD (CNRS/ENS Париж/Политехническая школа/Университет Сорбонны), LPG (CNRS/Нантский университет/Университет Ле-Мана/Университет Анже), IRAP (CNRS/Университет Тулузы/CNES), LGL-TPE (CNRS/Высшая нормальная школа Лиона/Университет Клода Бернара Лион 1), IMPMC (Университет Сорбонны/Национальный музей естественной истории/CNRS) и LAGRANGE (CNRS/Университет Лазурного берега/Обсерватория Лазурного берега) участие с IPGP и ISAE-SUPAERO в анализе данных миссии InSight. Этот анализ поддерживается CNES и Национальным исследовательским агентством в рамках проекта ANR MArs Geophysical InSight (MAGIS). в сотрудничестве с SODERN для производства VBB, Лабораторией реактивного движения, Швейцарским федеральным технологическим институтом в Цюрихе (ETH, Цюрих, Швейцария), Институтом Макса Планка по исследованию солнечной системы (MPS, Геттинген, Германия), Имперским колледжем Лондона и тот

Оксфордский университетпредоставили подсистемы SEIS и участвуют в научной эксплуатации SEIS.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме