На основе анализа землетрясений, записанных миссией НАСА InSight, структура коры Марса впервые была определена в абсолютных числах. Как следует из статьи «Толщина и структура марсианской коры по сейсмическим данным InSight», опубликованной сегодня в журнале Science, толщина коры Марса в месте посадки InSight составляет от 20 до 39 километров.
Напомним, посадочный модуль НАСА приземлился на Марс 26 ноября 2018 года с целью исследования коры, мантии и ядра красной планеты.
Стоит отметить, что ранее можно было оценить только относительные различия в толщине коры Марса и для получения абсолютных толщин требовались дополнительные предположения. Поэтому они и показывали довольно большой разброс в зависимости от того, какие допущения были сделаны. Теперь эти предположения можно заменить прямым измерением на месте посадки и соответственно этому откалибровать толщину коры для всей планеты. Кроме того, новые данные также позволяют оценить плотность коры.
Ученые поясняют, что сейсмология фактически измеряет контрасты скоростей, то есть различия в скорости распространения сейсмических волн в разных материалах. Подобное свойственно оптике, где наблюдаются такие явления, как отражение и преломление. В данном же случае за основу берется то, что кора и мантия состоят из разных горных пород, скачки скорости между которыми будут сильно отличаться. Как раз по этим скачкам и можно очень точно определить структуру коры.
Полученные учеными данные показали, что в месте посадки InSight верхний слой имеет толщину около 8 (+/- 2) километров. Ниже следует еще один слой примерно до 20 (+/- 5) километров. Ученые поясняют, что возможно, уже под этим слоем начинается мантия, что будет означать удивительно тонкую кору. Однако, вполне вероятно, что на Марсе есть и третий слой коры, из-за которого общая толщина ее будет составлять примерно 39 (+/- 8) километров. Этот вариант больше согласуется с предыдущими выводами, но подтвердить это пока не представляется возможным.
Эксперты отмечают, что даже одного измерения толщины коры на месте посадки InSight вполне достаточно для картирования коры на всей планете. Связано это с тем, что измерения со спутников, вращающихся вокруг Марса, обеспечивают очень четкую картину гравитационного поля планеты, что позволяет ученым сравнивать относительные различия в толщине коры для измерения, полученного на посадочной площадке. В итоге комбинация этих данных дает точную картину.
Важно отметить, что толщина коры Марса особенно интересна в том числе и потому, что кора образовалась на ранней стадии формирования из остатков расплавленной мантии. Таким образом, данные о его современной структуре также могут предоставить информацию о том, как эволюционировал Марс. В свою очередь, более точное понимание эволюции Марса помогает понять, как ранние процессы дифференциации развернулись в Солнечной системе и почему сегодня Марс, Земля и другие планеты так сильно отличаются.