|
Поверхностные волны помогают составить карту внутренней части Марса
|
|
|
|
Исследователи впервые наблюдали сейсмические волны, распространяющиеся по поверхности планеты, отличной от Земли. Марсотрясения, вызванные падением двух крупных метеоритов на Марс, были зарегистрированы спускаемым аппаратом НАСА InSight и проанализированы в ETH Zurich в сотрудничестве с научной группой InSight, в которую входят исследователи из Университета Мэриленда. Опубликованная в журнале Science 27 октября 2022 года статья группы дает новое представление о структуре марсианской коры, приближая ученых к изучению того, как планета формировалась и развивалась с течением времени. «Это первый раз, когда сейсмические поверхностные волны наблюдались на планете, отличной от Земли. Даже миссии «Аполлон» на Луну это не удалось», — сказал ведущий автор исследования Доён Ким. В настоящее время Ким является приглашенным доцентом кафедры геологии UMD и старшим ассистентом Института геофизики ETH.
|
|
|
|
После почти трех лет обнаружения на Марсе только объемных волн (сейсмических волн, распространяющихся по телу планеты) команда InSight наконец-то обнаружила поверхностные волны (сейсмические волны, распространяющиеся по поверхности планеты) в конце декабря 2021 года, когда столкнулись два метеорита. с красной планетой. Нетипичные данные о землетрясениях заставили исследователей заподозрить, что источники ударов находились близко к поверхности, поэтому они сравнили данные с информацией, полученной с орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter. Снимки, сделанные орбитальным аппаратом, подтвердили, что оба метеорита имели гипоцентры (точки возникновения землетрясения) на поверхности Марса. «До этого все наши знания о марсианской коре основывались на том, что было прямо под посадочным модулем InSight», — сказал доцент кафедры геологии UMD Ведран Лекич, соавтор статьи. «Но Марс — большая планета — мы не знали, отличается ли кора в других местах по всей планете. С помощью этих поверхностных волн мы, наконец, смогли лучше понять кору на большом участке Марса».
|
|
|
Кора планеты или ее внешняя твердая оболочка дает важные сведения о том, как эта планета формировалась и развивалась с течением времени. Большинство планетарных корок, в том числе земных и марсианских, сформировались в результате ранних динамических процессов в мантии, а затем были изменены другими событиями, такими как вулканизм, осадконакопление, эрозия и образование кратеров от ударов. В результате корки могут позволить исследователям лучше понять условия формирования суши на планете миллиарды лет назад. Чтобы узнать больше о коре Марса, исследовательская группа проанализировала скорость поверхностных волн, исходящих от двух ударов метеорита. Это позволило им использовать взаимосвязь между скоростью, частотой и глубиной поверхностных волн для оценки средних свойств земной коры на глубине от 3 до 18,6 миль ниже поверхности Марса.
|
|
|
|
В среднем марсианская кора между сейсмометром InSight и двумя местами падения метеорита не сильно менялась по глубине и имела более высокую сейсмическую скорость, чем то, что ранее наблюдалось непосредственно под посадочным модулем. Более высокие скорости указывают либо на различия в составе, либо на пониженную пористость в областях, пересекаемых поверхностными волнами. «Состав земной коры будет определять некоторую плотность, но также и такие факторы, как пористость; если у вас много отверстий в земной коре, это также может уменьшить плотность материала», — пояснил доцент кафедры геологии UMD Николас Шмерр. , еще один соавтор статьи. «Вулкан со всеми его вторжениями и магмой, выходящей из земной коры под ним, также изменил бы плотность и состав земной коры в этом регионе. Когда мы смотрим дальше на север Марса, вероятно, в земной коре ниже места удара есть подповерхностный лед. сайт, который менее пористый и сильно отличается от того, что мы видим под посадочным модулем InSight».
|
|
|
|
Выводы команды могут также дать ответ на многовековую загадку: дихотомию земной коры Марса. «У Марса есть очень уникальная особенность — очень резкий контраст между его северным и южным полушариями», — отметил Лекич. «Южная часть действительно старая, имеет высокий рельеф и очень сильно изрыта кратерами. Между тем, северная область вулканическая, очень низменная и имеет сравнительно мало кратеров. Обнаруженные нами поверхностные волны помогли нам больше узнать о северных низменностях, которые раньше мы могли только догадываться».
|
|
|
|
Одна из популярных теорий, лежащих в основе этого, заключается в том, что корки в северных низменностях и южных высокогорьях состоят из разных материалов. Однако исследователи обнаружили, что их первоначальные результаты, по-видимому, опровергают эту идею, даже предполагая, что структуры коры могут быть удивительно похожими на определенных глубинах. Команда надеется, что их исследования будут продолжать помогать исследователям в расследовании подобных тайн и создании более совершенных моделей Марса по мере продолжения исследований.
|
|
|
|
Источник
|
