Три больших разгадки Марса нашел зонд InSight
Космический аппарат НАСА InSight приземлился на Марсе 26 ноября 2018 года для изучения глубинных недр планеты. Спустя чуть более одного марсианского года стационарный спускаемый аппарат зафиксировал более 480 землетрясений и собрал самые полные метеорологические данные о Марсе.
Зонд InSight, который изо всех сил пытался закопать свой датчик под поверхность, чтобы измерить температуру планеты, также добился определенного прогресса.
Было время, когда поверхности Марса и Земли были очень похожи. Обе планеты были теплыми, влажными и окутанными плотной атмосферой. Но 3 или 4 миллиарда лет назад эти два мира пошли разными путями. Миссия InSight (сокращение от Internal Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) заключалась в том, чтобы помочь ученым сравнить Землю с ее ржавым братом. Изучение того, из чего сделаны глубины Марса, из каких он состоит слоев и как быстро из него уходит тепло, может помочь ученым лучше понять, как исходные материалы планеты делают ее более или менее способной поддерживать жизнь.
InSight предлагает еще больше научных данных, но вот три вывода о нашем красном соседе.
Слабые тряски - норма
Сейсмометр InSight, предоставленный французским космическим агентством Centre National d"Etudes Spatiales (CNES), достаточно чувствителен, чтобы обнаруживать легкие тряски с больших расстояний. Но только в апреле 2019 года сейсмологи из Службы землетрясений, координируемой ETH Zurich, обнаружили свой первый сигнал. С тех пор Марс более чем восполнил потерянное время, часто, хотя и мягко, сотрясаясь, без землетрясений с магнитудой более 3,7.
Отсутствие землетрясений силой более 4 баллов представляет собой некую загадку, учитывая, как часто Красная планета сотрясается из-за небольших землетрясений.
«Немного удивительно, что мы не увидели более крупного события», - сказал сейсмолог Марк Пэннинг из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, возглавляющей миссию InSight. «Это может говорить нам что-то о Марсе или может сказать нам что-то об удаче».
Иными словами: возможно, Марс просто более статичен, чем ожидалось, или что InSight приземлился в особенно спокойный период.
Сейсмологам придется терпеливо ждать сильных землетрясений, чтобы изучить слои глубоко под земной корой. «Иногда вы получаете большой объем информации, но большую часть времени вы изучаете крохи от то, что вам подсказывает природа», - сказал главный исследователь InSight Брюс Банердт из JPL. «Это больше похоже на попытку проследить за хитросплетениями подсказок, чем на получение ответов в красиво упакованном пакете».
Ветер может скрывать землетрясения
Как только InSight начал обнаруживать землетрясения, они стали настолько регулярными, что в какой-то момент они происходили каждый день. Затем, в конце июня этого года, они практически прекратились. С тех пор было зарегистрировано всего пять землетрясений, все с сентября.
Ученые считают, что марсианский ветер несет ответственность за эти сейсмически пустые периоды: планета вступила в самый ветреный сезон марсианского года примерно в июне. Мы знали, что ветер может повлиять на чувствительный сейсмометр InSight, который оснащен куполообразным ветровым и тепловым экраном. Но ветер по-прежнему сотрясает землю и создает буквальный шум, скрывающий землетрясения. Это также могло способствовать тому, что казалось длительным сейсмическим молчанием перед первым землетрясением InSight, поскольку космический корабль приземлился, когда пылевая буря на планете успокаивалась.
«Перед посадкой мы должны были предположить, как ветер повлияет на колебания поверхности», - сказал Банердт. «Поскольку мы работаем с событиями, которые намного слабее тех, которые мы видим на Земле, мы должны уделять гораздо больше внимания ветру».
Поверхностные волны отсутствуют
У всех землетрясений есть два набора объемных волн, которые проходят через внутреннюю часть планеты: первичные волны (P-волны) и вторичные волны (S-волны). Они также пульсируют вдоль верхней части земной коры как часть третьей категории, называемой поверхностными волнами.
На Земле сейсмологи используют поверхностные волны, чтобы больше узнать о внутренней структуре планеты. Прежде чем попасть на Марс, сейсмологи InSight ожидали, что эти волны дадут возможность заглянуть на глубину около 400 километров под поверхностью, в подкоровый слой, называемый мантией. Но Марс продолжает таить загадки: несмотря на сотни землетрясений, ни в одном из них не было поверхностных волн.
«Нет ничего необычного в том, чтобы наблюдать землетрясения без поверхностных волн, но на Марсе это было неожиданностью», - сказал Паннинг. «Например, на Луне их также нет, но это потому, что Луна рассеивает их гораздо лучше, чем Марс».
Сухая лунная кора имеет много трещин, чем Земля или Марс, из-за чего сейсмические волны отражаются более рассеянно, что может длиться более часа. Отсутствие поверхностных волн на Марсе может быть связано с обширными трещинами в первых 10 км. Это также может означать, что зафиксированные InSight землетрясения исходят из глубины планеты, поскольку они не вызывают сильных поверхностных волн.
Конечно, в разгадывании таких загадок и есть суть науки, и с InSight это еще не все.
