InSight оценил размер марсианского жидкого ядра примерно в половину земного

Результаты исследования представили на конференции про лунніе и планетарные науки (Lunar and Planetary Science Conference), его презентация доступна на сайте события.

Множество исследований указывают, что каменистые планеты имеют различные внутренние слои: силикатную кору и мантию, окружающих ядро ​​с высокой плотностью. Последнее состоит преимущественно из железа и доли легких элементов (например, серы, кремния, углерода, кислорода и водорода).

Состав марсианских метеоритов показывает, что ядро ​​Марса богато железом и никелем и, вероятно, содержит сульфидный компонент, который влияет на его физическое состояние.

Существуют веские доказательства того, что сейчас ядро ​​Марса, в отличие от земного, полностью расплавленное. Впрочем, его размер и состав оставались неопределенными. В частности, планетологам неизвестно, существует ли на Марсе нижняя силикатная мантия, которая может влиять на динамичное развитие его внутренних слоев.

Если ядро ​​небольшой и обогащенное железом, то нижняя мантия будет присутствовать, тогда как большое ядро, как правило, обогащённое легкими элементами, препятствует образованию нижней мантии.

Аппарат InSight высадился в районе равнины Элизий на Марсе в 2018 году. Его полезная нагрузка состоит из трех основных геофизических приборов: сейсмометра, зонда теплового потока и радиотранспондера — приёмопередающие устройства, которые позволяют точно отслеживать вращения Марса.

Основными задачами миссии является изучение внутренней структуры планеты и современного уровня ее тектонической активности.

Исследователи использовали собранные инструментами InSight данные о марсотрясении в период с марта 2019 по июль 2020 года. Во время таких событий образовывались сейсмические волны двух типов: S-волны и P-волны, которые имеют разные свойства. Так как S-волны не могут распространяться внутри жидкой среды, граница между ядром и мантией планеты действует на них как фильтр, отражая их обратно. Ученые использовали эти зафиксированы отраженные волны, чтобы узнать больше о внутреннем состав Марса.

Используя набор из 5 тыс. моделей мантии, совместно с собранными данными, было установлено, что на глубине примерно 1 600 километров начинается жидкое ядро, радиус которого составляет около 1 800 километров. Ядро оказалось обогащенным железом. Нижняя мантия на Марсе, скорее всего, отсутствует. Более того, большие размеры ядра имеют важные последствия для его состава. Его средняя плотность составляет 6 грамм на кубический сантиметр. Это означает, что содержание серы в нем превышает 18%, то есть более легких нежели железо элементов в нем больше, чем считалось ранее.

Перевод материала nauka.ua