هنگامی که در چهار سال گذشته زمین لرزه هایی در مریخ به وقوع پیوست و شهاب سنگی به سیاره سرخ برخورد کرد، فرودگر InSight ناسا امواج صوتی را جمع آوری کرد که به افشای اسرار درونی مریخ کمک کرد.

در طول این رویدادها، InSight برای اولین بار امواج لرزه‌ای را که از هسته مریخ عبور می‌کردند، شناسایی کرد.

اکنون، دانشمندان از داده‌های فرودگر استفاده کرده‌اند تا مشخص کنند که مریخ دارای هسته‌ای از آلیاژ آهن مایع است که شامل عناصر سبک‌وزن مانند گوگرد و اکسیژن و همچنین مقادیر کمتری هیدروژن و کربن است.

توسعه درک بیشتر از درون مریخ می تواند به دانشمندان کمک کند تا درباره نحوه تشکیل سیارات سنگی مانند زمین و مریخ، تفاوت این دو سیاره و عواملی که به سایر سیارات قابل سکونت برای زندگی کمک می کنند، اطلاعات بیشتری کسب کنند.

ودران لکیک، دانشیار زمین‌شناسی در دانشگاه مریلند، کالج پارک، یکی از نویسندگان این مطالعه، در بیانیه‌ای گفت: در سال 1906، دانشمندان برای اولین بار با مشاهده چگونگی تأثیر امواج لرزه‌ای ناشی از زمین‌لرزه‌ها، هسته زمین را کشف کردند.

“بیش از صد سال بعد، ما دانش خود را در مورد امواج لرزه ای بر روی مریخ به کار می بریم. با InSight، ما بالاخره کشف می کنیم که چه چیزی در مرکز مریخ قرار دارد و چه چیزی مریخ را بسیار شبیه و در عین حال متمایز از زمین می کند.”

محققان بررسی کردند که امواج لرزه ای ایجاد شده توسط یک ماترزلزله و همچنین برخورد شهاب سنگ از میان هسته مریخ چقدر طول می کشد تا چگالی و ترکیب شیمیایی هسته را تخمین بزنند.

هسته سیاره سرنخ هایی در مورد تکامل ارائه می دهد

زمین دارای یک هسته بیرونی مایع و یک هسته درونی جامد است، اما به نظر می رسد که هسته مریخ کاملاً از مایع ساخته شده است. هسته مریخ نیز کمی متراکم تر و کوچکتر از آنچه دانشمندان تصور می کردند، با شعاع تقریباً 1780 تا 1810 کیلومتر است.

نیکلاس اشمر، استادیار زمین شناسی در دانشگاه مریلند، کالج، یکی از نویسندگان این مطالعه، می گوید: «می توانید به این شکل فکر کنید؛ ویژگی های هسته یک سیاره می تواند به عنوان خلاصه ای از چگونگی شکل گیری سیاره و چگونگی تکامل آن به صورت پویا در طول زمان باشد. پارک در بیانیه ای اعلام کرد.

“نتیجه نهایی فرآیندهای شکل‌گیری و تکامل می‌تواند ایجاد یا عدم وجود شرایط حیاتی باشد. منحصربه‌فرد بودن هسته زمین به آن اجازه می‌دهد تا میدان مغناطیسی تولید کند که از ما در برابر بادهای خورشیدی محافظت می‌کند و به ما امکان می‌دهد آب را حفظ کنیم. مریخ”. هسته این سپر محافظ را تولید نمی کند و بنابراین شرایط سطحی سیاره با حیات خصمانه است.”

مریخ در حال حاضر فاقد میدان مغناطیسی است، اما رگه هایی از مغناطیس در پوسته مریخ وجود دارد. این ردپاها دانشمندان را به این باور می رساند که مریخ احتمالا زمانی از یک محیط بالقوه قابل سکونت پشتیبانی می کرده است، اما در طول زمان تکامل یافته و به یک بیابان یخ زده غیرقابل پذیرایی تبدیل شده است.

لکیچ گفت: «از جهاتی شبیه یک پازل است. به عنوان مثال، آثار کوچکی از هیدروژن در هسته مریخ وجود دارد. این بدان معناست که باید شرایط خاصی وجود داشت که به هیدروژن اجازه می داد در آنجا وجود داشته باشد، و ما باید آن شرایط را درک کنیم تا بفهمیم مریخ چگونه به این سیاره تبدیل شده است. امروز است.”

در ابتدا، ماموریت InSight، اولین مأموریتی که درون مریخ را مطالعه کرد، تنها حدود دو سال به طول انجامید. اما ناسا این ماموریت را برای دو سال دیگر تمدید کرد.

دکتر جسیکا ایروینگ، نویسنده ارشد این مطالعه، مدرس ارشد علوم زمین در دانشگاه بریستول در بریتانیا، در بیانیه ای گفت: “زمان ماموریت اضافی قطعا نتیجه داد.”

ما اولین مشاهدات امواج لرزه ای را انجام دادیم که در هسته مریخ حرکت می کردند.

دو سیگنال لرزه‌ای، یکی از یک ماژول‌لرزه بسیار دور و دیگری از برخورد شهاب‌سنگ در سمت دور سیاره، به ما این امکان را داده است که هسته مریخ را با امواج لرزه‌ای کاوش کنیم. یک سیاره دیگر، و اکنون ما آن را شنیده ایم.”

ماموریت InSight به جمع‌آوری داده‌ها در مورد مریخ تا پایان ادامه داد و در دسامبر 2022 پس از اینکه گرد و غبار مانع از دریافت نور خورشید لازم توسط پنل‌های خورشیدی آن شد، ساکت شد. اما گنجینه اطلاعاتی که فرودگر طی چهار سال روی سطح مریخ جمع آوری کرد، نحوه درک دانشمندان از سیاره سرخ را تغییر داده است.

لکیچ گفت: «این‌سایت همچنان بر چگونگی درک ما از شکل‌گیری و تکامل مریخ و سایر سیارات برای سال‌های آینده تأثیر خواهد گذاشت».