Το εσωτερικό του Άρη αποκαλύφθηκε επιτέλους χάρη σε εκατοντάδες σεισμούς

Το InSight της NASA έχει περάσει αρκετά χρόνια στον Άρη με ένα (σχεδόν κυριολεκτικά) αυτί στο έδαφος. Το εξελιγμένο σεισμόμετρο του καταγράφει Marsquakes, οι οποίοι έχουν χρησιμοποιηθεί από επιστήμονες για να λάβουν την πρώτη άμεση μέτρηση του εσωτερικού ενός πλανήτη που δεν είναι η Γη.

Η εργασία αναφέρεται σε τρεις διαφορετικές εργασίες στο Science (εδώ, εδώ και εδώ) που επικεντρώθηκαν στον φλοιό, τον μανδύα και τον πυρήνα του πλανήτη αντίστοιχα. Τα δεδομένα περιορίζουν επί του παρόντος τους επιστήμονες από το να έχουν πλήρη κατανόηση του Κόκκινου Πλανήτη, αλλά η εργασία παρέχει κρίσιμους περιορισμούς για το τι συμβαίνει κάτω από το σκονισμένο χώμα στο χρώμα της σκουριάς. Αυτά τα έγγραφα επεκτείνουν όχι μόνο την κατανόησή μας για το πώς πιστεύουμε ότι είναι ο Άρης σήμερα, αλλά και πώς ήταν παλιά, ακόμη και όταν σχηματίστηκε.

«Μπορούμε τώρα να περιορίσουμε το πάχος του φλοιού στη θέση προσγείωσης InSight με σεισμολογικές μετρήσεις για πρώτη φορά και – μαζί με τις προηγούμενες πληροφορίες για τη βαρύτητα και την τοπογραφία – να χαρτογραφήσουμε το πάχος του φλοιού σε όλο τον Άρη. Αυτό είναι κάτι που οι ερευνητές περίμεναν εδώ και δεκαετίες», δήλωσε στο IFLScience μια από τις κύριες συγγραφείς, η Δρ Brigitte Knapmeyer-Endrun, από το Πανεπιστήμιο της Κολωνίας.

Η ομάδα επισημαίνει πώς τα τρέχοντα δεδομένα υποστηρίζουν δύο μοντέλα. Είτε η κρούστα είναι λεπτή και αποτελείται από δύο στρώματα - ένα πορώδες ανώτερο στρώμα που μπορεί να αλλοιωθεί χημικά και ένα βαθύτερο στρώμα πιο κοντά στην αρχική σύνθεση - είτε θα μπορούσε να είναι μια υπόθεση τριών στρωμάτων. Στο πρώτο σενάριο, ο φλοιός κάτω από το InSight θα ήταν πολύ λεπτότερος από το αναμενόμενο, περίπου 20 χιλιόμετρα (12 μίλια) και το τελευταίο θα σχεδόν το διπλάσιο.

Σε παγκόσμιο επίπεδο, ο φλοιός αναμένεται να είναι κατά μέσο όρο μεταξύ 24 και 72 χιλιομέτρων (15 έως 45 μίλια) και μπορεί να εμπλουτιστεί σε ραδιενεργά στοιχεία που θερμαίνουν περισσότερο αυτήν την περιοχή, σε βάρος του εσωτερικού του πλανήτη. Η ομάδα αναφέρει επίσης μια πολύ παχιά λιθόσφαιρα - το ανώτερο στρώμα του πλανήτη - περίπου 500 χιλιομέτρων (310 μίλια), διπλάσιο από αυτόν του πλανήτη μας. Μια πιθανή εξήγηση του γιατί ο Άρης σε αντίθεση με τη Γη (και ίσως οριακά την Αφροδίτη) μπορεί να μην είχε ποτέ τεκτονικές πλακών.

Πιο βαθιά μέσα στον πλανήτη έχουμε τον μανδύα. Στον Άρη, αυτό είναι κατασκευασμένο από ένα μόνο στρώμα, σε αντίθεση με τα δύο του πλανήτη μας. Οι σεισμοί χαμηλής συχνότητας επέτρεψαν μια ανίχνευση των ιδιοτήτων του έως και 800 χιλιόμετρα (500 μίλια) - πάνω από το μισό του πάχους του. Η σύνθεση του μανδύα είναι παρόμοια με τη γήινη, όντας πλούσιος σε ολιβίνη, αλλά μέχρι ενός σημείου. Οι δομές που βρίσκονται στον βαθύτερο μανδύα απουσιάζουν στον Άρη επειδή ο πλανήτης δεν φθάνει τις πιέσεις που παρατηρούμε εδώ – και η αιτία βρίσκεται στον πυρήνα.

Τα δεδομένα του InSight αποκάλυψαν ότι ο πυρήνας είναι πολύ μεγαλύτερος από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, με ακτίνα 1.830 χιλιομέτρων (1.137 μίλια). Η έρευνα επιβεβαιώνει επίσης ότι ο πυρήνας είναι υγρός, κάτι που υποπτευόταν εδώ και καιρό αλλά χωρίς βεβαιότητα. Τα δεδομένα υποδηλώνουν επίσης μια εκπληκτική σύνθεση για την πιο εσωτερική περιοχή του Άρη. Αποδεικνύεται ότι είναι λιγότερο ογκώδης από το αναμενόμενο, υποδηλώνοντας ότι μέσα στον λιωμένο σίδηρο και το νικέλιο, υπάρχουν επίσης ελαφρύτερα στοιχεία που μειώνουν την πυκνότητα.

«Αυτό είναι κάτι που περιορίζει πολύ τον σχηματισμό του Άρη. Για να έχει συσσωρεύσει ο Άρης αυτή τη μεγάλη ποσότητα ελαφρών στοιχείων όπως το θείο, ο άνθρακας, το οξυγόνο και το υδρογόνο στον πυρήνα του, πρέπει να έχει σχηματιστεί πολύ νωρίς. Ίσως ακόμη και όταν το ηλιακό νεφέλωμα ήταν ακόμα τριγύρω. Αυτό δεν ισχύει για τη Γη που σχηματίστηκε αργότερα», δήλωσε στο IFLScience ένας άλλος επικεφαλής συγγραφέας της εργασίας Δρ Amir Khan, από το ETH της Ζυρίχης.

Δεν είναι σαφές εάν ο Άρης έχει έναν μικρότερο συμπαγή εσωτερικό πυρήνα, αλλά η εύρεση αυτού είναι στην ημερήσια διάταξη. Στην πραγματικότητα, υπάρχουν πολλά στην ημερήσια διάταξη για την εκτεταμένη αποστολή InSight, η οποία αναμένεται να ολοκληρωθεί τον Δεκέμβριο του 2022. Η βελτίωση των περιορισμών που δημιουργούνται από αυτά τα έγγραφα είναι καίριας σημασίας, αλλά απομένουν πολλά μυστήρια προς επίλυση. Αυτό περιλαμβάνει την απάντηση στην ερώτηση:ποια είναι η αιτία των ισχυρών σεισμών που εντοπίστηκαν από τον Cerberus Fossae;

"Ελπίζουμε σε πρόσθετους σεισμούς διαφορετικούς από τους προηγούμενους για να παράσχουμε τις πληροφορίες που λείπουν, αλλά χρησιμοποιούμε επίσης διαφορετικές μεθόδους ανάλυσης για τα διαθέσιμα δεδομένα", δήλωσε ο Δρ Knapmeyer-Endrun στο IFLScience.

Οι σεισμοί πιο μακριά θα οδηγούσαν σε καλύτερους περιορισμούς στον βαθύτερο μανδύα. Επίσης, ισχυρότερα γεγονότα θα επιτρέψουν στην επιστημονική ομάδα του InSight να βελτιώσει το νέο μοντέλο του εσωτερικού του Άρη. Οι περισσότεροι από τους σεισμούς ήταν τόσο μικρού μεγέθους που δεν θα τους νιώθαμε στη Γη.

«Έχουμε την ακαθάριστη δομή του Άρη τώρα, αλλά εξακολουθούμε να έχουμε έλλειψη λεπτομερειών», είπε ο Δρ Khan στο IFLScience. "Το επόμενο βήμα είναι να προσπαθήσουμε να καταλάβουμε τι σημαίνουν αυτά τα πράγματα για τον σχηματισμό του Άρη και πώς από εκεί και πέρα ​​εξελίχθηκε σε αυτό που βλέπουμε σήμερα."