Твердое ядро Марса: разрешена загадка эволюции Красной планеты
Ученые обнаружили, что внутренняя структура Марса схожа с земной. Данные, полученные в ходе миссии NASA InSight, указывают, что у Красной планеты есть твердое внутреннее ядро, окруженное жидким внешним. Это открытие может разрешить давнюю научную загадку.
Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, имеют ключевое значение для понимания эволюции Марса. Миллиарды лет назад планета, вероятно, обладала плотной атмосферой, которая позволяла существовать жидкой воде на поверхности.
Эту атмосферу мог защищать магнитный щит, аналогичный земному. Однако сегодня у Марса нет такого поля. Ученые давно задавались вопросом: связано ли исчезновение магнитного поля с потерей атмосферы и превращением Марса в холодную пустыню?
На Земле магнитное поле генерируется благодаря конвекции в жидком внешнем ядре, окружающем твердое внутреннее. Этот процесс, известный как динамо-эффект, защищает планету от солнечного ветра, который иначе уничтожил бы атмосферу. Остаточная намагниченность марсианских пород говорит о том, что в прошлом у планеты было магнитное поле, вероятно, созданное похожей структурой ядра. Но со временем ядро остыло, и динамо-механизм прекратил работу.
На поверхности Марса сохранились следы рек, озер и минералов, формирующихся в воде, что подтверждает более влажный климат в прошлом. Однако сейчас атмосфера планеты разрежена, а вода существует лишь в виде льда или пара.
Сейсмометры миссии InSight впервые позволили изучить марсианское ядро и установить, что оно частично жидкое. Новое исследование под руководством Хуйсина Би из Научно-технологического университета Китая выявило внутри жидкого слоя твердое ядро радиусом 610 км.
Почему это важно?
Обнаружение твердого ядра указывает на процесс кристаллизации по мере остывания планеты. Такая структура, как у Земли, повышает вероятность существования в прошлом марсианского динамо-эффекта, создававшего защитное магнитное поле. Это, в свою очередь, могло поддерживать плотную атмосферу и условия для жизни.
Ранее данные InSight интерпретировались как свидетельство полностью жидкого ядра. Однако авторы нового исследования применили методы анализа слабых сейсмических сигналов, что позволило выделить волны, отраженные от внутреннего ядра. Результаты пока не окончательны, но уже меняют представления об эволюции планет.
Марс vs Земля: эволюционные пути
Меньший размер Марса (радиус — 3 390 км против 6 371 км у Земли) ускорил остывание его недр. Потеря магнитного поля сделала атмосферу уязвимой для солнечного ветра, что привело к исчезновению воды. На Земле же активное ядро продолжает поддерживать «щит», сохраняя условия для жизни.
Миссии NASA, такие как Perseverance и MAVEN, а также европейский зонд ExoMars, изучают климат и геологию Марса, но именно InSight предоставил уникальные данные о его недрах. Даже после завершения работы в 2022 году анализ записанных им сейсмических событий продолжает приносить открытия.
Открытие твердого ядра ставит новые вопросы. Например, как быстро происходит кристаллизация? Могла ли ядерная конвекция возобновиться в прошлом, временно восстанавливая магнитное поле? Ответы помогут понять, насколько уникальна Земля и возможна ли жизнь на других планетах.
Как отметил соавтор исследования Симон Штелер из ETH Zurich: «Марс — это природная лаборатория для изучения эволюции планет. Каждое открытие переписывает учебники».
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
