На основании https://tsn.ua/ru/nauka_it/issledovanie-marsa-missiya-nasa-obnaruzhila-neizvestnuyu-strukturu-gluboko-v-nedrah-planety-2906042.html
Анализ данных, собранных посадочным модулем NASA InSight, выявил в центре Марса твердое ядро радиусом около 600 километров. Это открытие опровергло прежние представления о полностью жидком ядре Марса и породило новую, более сложную загадку: почему планета, имея схожее с Землей строение ядра, лишилась магнитного поля и стала "мертвой"?
Как ученые обнаружили твердое ядро?
С 2018 по 2022 год зонд InSight, оснащенный высокочувствительным сейсмометром, регистрировал "марсотрясения" — сейсмические колебания, вызванные внутренней активностью и падениями метеоритов. Эти волны, распространяясь через недра Марса, по-разному взаимодействуют с материалами разной плотности. Анализируя данные, в том числе от 23 метеоритных ударов, ученые построили первую подробную карту внутреннего строения Марса. Ключевым открытием стали волны, отразившиеся от твердой структуры внутри ядра, подтвердив наличие твердого внутреннего ядра, окруженного жидкой частью, состоящей из железа с примесями серы, кислорода, углерода и водорода (20–22% легких элементов).
Почему это открытие неожиданно?
Ранее считалось, что ядро Марса полностью жидкое из-за высокого содержания легких элементов, которые снижают температуру плавления железа. Высокая температура недр Марса, как предполагалось, препятствовала образованию твердого ядра. Обнаружение твердой структуры стало сюрпризом, заставив пересмотреть модели состава и эволюции марсианского ядра. Это открытие показало, что ядро Марса по структуре ближе к земному, чем считалось ранее, с твердым внутренним ядром и жидким внешним слоем.
Ниже есть продолжение.
Главный парадокс: почему "земное" ядро не спасло Марс?
Магнитное поле Земли рождается в ее жидком внешнем ядре из расплавленного железа. Главным двигателем этого процесса служит постоянный рост твердого внутреннего ядра. Когда расплавленное железо кристаллизуется, его упорядоченная структура отторгает атомы более легких химических примесей (таких как сера или кислород), оставляя их в жидкой части. Это похоже на то, как при замерзании соленой воды образуется почти пресный лед, потому что молекулы соли не вписываются в кристаллическую решетку льда и остаются в воде. Этот обогащенный легкими элементами расплав становится менее плотным и устремляется вверх, создавая гигантские потоки. Вращение Земли закручивает эти потоки, превращая ядро в гигантский природный электрогенератор, который и создает защитное магнитное поле. У Марса следы намагниченной коры указывают на существование магнитного поля около 4 миллиардов лет назад, но оно исчезло.
Ранее ученые объясняли это просто: Марс меньше, он остыл быстрее, а его ядро, будучи полностью жидким, просто перестало активно перемешиваться. Открытие твердого ядра ставит эту гипотезу под сомнение.
Представьте, что у вас есть две машины одинаковой модели (Земля и Марс). Вы видите, что у одной двигатель работает, а у другой — заглох. Раньше вы думали, что у второй просто нет стартера (твердого ядра). А теперь вы заглянули под капот и увидели, что стартер на месте. Загадка только усложнилась.
Если у Марса есть твердая и жидкая части ядра, как у Земли, то почему его природный электрогенератор все равно прекратил работу? Точная причина остановки этого процесса остается тайной. Возможно, дело в уникальном химическом составе ядра, более быстром остывании Марса или других неизвестных факторах.
Что это значит для прошлого Марса и будущего науки?
Это открытие меняет наше понимание эволюции Марса и причин его превращения в холодную, сухую пустыню. Потеря магнитного поля, вероятно, привела к рассеянию атмосферы под воздействием солнечного ветра, что сделало планету непригодной для жизни. Сравнение Марса с Землей помогает понять, какие условия необходимы для формирования и поддержания магнитного поля, а значит, и для создания пригодных для жизни планет.
Теперь ученые планируют моделировать температуру, давление и состав марсианского ядра, чтобы понять, как оно сформировалось и почему магнитное поле исчезло. Эти исследования могут пролить свет на эволюцию каменистых планет, подобных Земле, и выявить факторы, определяющие их обитаемость. В конечном счете, разгадка тайны мертвого сердца Марса может помочь нам лучше понять, почему сердце нашей собственной планеты все еще бьется.
No comments:
Post a Comment