NASA’nın InSight Lander’ı Mars’ın Erimiş Gizemini Ortaya Çıkardı

Son zamanlardaki veriler başlangıçtaki zorluklara neden oluyor NASA İç yüzü Mars Mars’ın iç yapısına ilişkin Lander misyonu bulguları. Araştırmacılar Mars’ın mantosunun tabanında erimiş bir silikat tabakası keşfettiler; bu da daha önce tahmin edilenden daha küçük ve daha yoğun bir çekirdek olduğunu akla getiriyor.

NASA’nın InSight misyonundan elde edilen ilk veriler, bilim ekibinin 2021 yazında yayınladığı bir dizi makalede Mars’ın iç yapısının belirlenmesini mümkün kıldı. 18 Eylül 2021’de meydana gelen olay, Kızıl Gezegenin iç yapısına ilişkin ilk tahminleri sorguladı.

Paris Küre Fiziği Enstitüsü’ndeki CNRS araştırmacısı Henri Samuel liderliğindeki ve CNRS, ISAE-SUPAERO ve Paris Cité Üniversitesi’nden bilim adamlarının yer aldığı, CNES ve ANR tarafından desteklenen uluslararası bir ekip, bu etkinin oluşturduğu dalgaların yayılma sürelerini inceleyerek, Belçika Kraliyet Gözlemevi, Maryland ve Bristol Üniversiteleri, Zürih Politeknik Okulu, Rusya Bilimler Akademisi ve NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’ndan ortak yazarlar, tabanın altında erimiş bir silikat tabakasının varlığını gösterdiler. Metalik çekirdeğin üzerinde yer alan Mars mantosu.

Mars’ın Evrimi

Bugün 25 Ekim 2023 tarihli dergide yayınlanan bu yeni yapı modeli Doğamevcut tüm jeofizik verilerle daha tutarlı bir şekilde gerçekçi olmakla kalmıyor, aynı zamanda Mars’ın oluşumundan bu yana evrimini daha iyi açıklıyor.

Özellikle, Mars mantosunun bu tabakalaşmasına ilişkin kanıtlar, sismik hızların düşük olduğu bazal tabakanın alt ve tamamen erimiş kısmındaki yörüngeleri aracılığıyla Eylül 2021 göktaşı çarpmasından kaynaklanan kırılan dalgaların şimdiye kadar açıklanamayan anormal derecede yavaş yayılımını aydınlatmaktadır. .

Ayrıca, birkaç eski sismik olay için, Mars yüzeyinde ölçülen dalgaların varış süreleri, çekirdekteki değil, erimiş katmanın (metalik çekirdeğin onlarca kilometre yukarısında yer alan) tepesindeki kayma dalgalarının yansımalarıyla uyumludur. manto arayüzü, daha önce varsayıldığı gibi.

Son olarak, bu taban katmanının varlığı, Mars’ın en yakın uydusu Phobos’un gözlemlenen yörüngesini açıklamaya yardımcı oluyor. Aslında, bazal katmanın üst ve kısmen erimiş kısmı, Phobos’un yerçekimsel çekiminin neden olduğu deformasyonları etkili bir şekilde dağıtır. Buna karşılık, Mars yüzeyinde nispeten düşük büyüklükteki sismik olaylarla ilişkili dalgaların tespit edilmesinin önerdiği gibi, bu katmanın üzerindeki katı manto daha serttir ve sismik olarak zayıf bir şekilde zayıflatılmaktadır.

CNRS araştırmacısı ve IPGP’de jeodinamikçi olan Henri Samuel, Nature dergisinde yayınlanan bir makalede önerilen, Mars’ın iç yapısına yönelik yeni modeli açıklıyor. NASA’nın InSight misyonundaki bilim insanları tarafından yürütülen çalışma, Mars mantosunun homojen olmadığını ve Mars çekirdeğinin üzerinde yer alan erimiş silikat tabakasından oluştuğunu öne sürüyor. Mars’ta göktaşı çarpması sonrasında kaydedilen sismik veriler kullanılarak oluşturulan ve tüm jeofizik gözlemleri açıklayan bu model, Kızıl Gezegenin iç yapısına ve evrimine ilişkin vizyonumuzda devrim yaratıyor. Kredi bilgileri: © IPGP

Mars’ın Çekirdeğini Yeniden Tanımlamak

Manto tabanındaki bu erimiş tabakanın varlığı, 150 ila 170 km daha küçük (yani 1650±20 km yarıçaplı) ve %5 ila 8 daha yoğun (yani 6,5 g/cm) bir metalik çekirdeği ima eder.³) önceki sismik tahminlere göre. Dolayısıyla bu daha yoğun çekirdek bir alaşım Daha önce gerekenden daha az hafif elemente sahip ve Mars göktaşlarının analizinden ve yüksek basınç deneylerinden elde edilen kozmokimyasal verilerle daha uyumlu.

Bu nedenle araştırma ekibi, Mars’ın muhtemelen, kristalleşmesi mantonun tabanında demir ve radyoaktif elementler açısından oldukça zengin, sabit bir katman oluşturan erken bir magma okyanusu aşaması yaşadığını öne sürüyor. İkincisi tarafından açığa çıkan ısı, çekirdeğin üzerinde yer alan, üzerinde daha ince, kısmen erimiş bir katman bulunan, erimiş silikatlardan oluşan bir bazal katman oluşturdu.

Mars’ın Termal ve Manyetik Özelliklerine İlişkin Etkiler

Çalışma ayrıca mantodaki bu tür katmanlaşmanın metal çekirdeği yalıttığını, böylece soğumasını ve termal bir dinamo üretmesini önlediğini belirtiyor. “Mars’ın metalik çekirdeğinin mantonun tabanındaki sıvı katman tarafından termal olarak örtülmesi, evriminin ilk 500-800 milyon yılı boyunca Mars kabuğunda kaydedilen manyetik alanı oluşturmak için dış kaynakların gerekli olduğunu ima ediyor. Bu kaynaklar, enerjik etkiler veya o zamandan beri ortadan kaybolmuş olan eski uydularla olan yerçekimsel etkileşimlerin ürettiği çekirdek hareketi olabilir” diye açıklıyor Henri Samuel.

Dünya ve Mars’ın Karşıtlığı

Mars mantosunun iç kısmının Dünya’nınkiyle tezat oluşturan bu katmanlı yapısı, bu iki gezegenin farklı bir iç evrimine işaret ediyor. ISAE-SUPAERO’da araştırma mühendisi ve çalışmanın ortak yazarı Mélanie Drilleau şöyle açıklıyor: “Mars mantosundaki bu tabakalaşmanın keşfi, InSight misyonunun SEIS cihazı tarafından kaydedilen sismik veriler artık inceleneceğinden, yeni araştırma ufukları açıyor.” bu yeni paradigmanın ışığında yeniden değerlendirildi.”

Referans: “Mars’ın çekirdeğinin üzerindeki zenginleştirilmiş erimiş silikat katmanına ilişkin jeofizik kanıt” 25 Ekim 2023, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-023-06601-8

InSight ve SEIS Hakkında

NASA’nın InSight misyonu, Mars’ta dört yılı aşkın süredir benzersiz bilimsel veriler topladıktan sonra Aralık 2022’de resmi olarak sona erdi.

JPL InSight misyonunu NASA’nın Bilim Misyonu Direktörlüğü adına yönetti. InSight, NASA’nın Huntsville, Alabama tesisi Marshall Uzay Uçuş Merkezi (MSFC) tarafından yönetilen NASA’nın Keşif programının bir parçasıdır. Denver’daki Lockheed Martin Space, seyir aşaması ve iniş alanı da dahil olmak üzere InSight sondasını inşa etti ve görev için uzay aracının operasyonunu destekledi. CNES, SEIS’in ana yüklenicisiydi ve Paris Globe Fizik Enstitüsü (Université Paris Cité/IPGP/CNRS) bilimsel sorumluluğu üstlendi. CNES, Fransız katkılarını finanse ediyor, uluslararası konsorsiyumu koordine ediyor

ve tüm cihazın NASA’ya entegrasyonu, test edilmesi ve tedarikinden sorumluydu. IPGP, VBB (Çok Geniş Bant) sensörlerini tasarladı, CNES’e teslim edilmeden önce test etti ve VBB’lerin Mars’ta çalışmasına katkıda bulundu. SEIS ve APSS operasyonları, Centro de Astrobiologia’nın (İspanya) desteğiyle FOCSE-SISMOC bünyesinde CNES tarafından gerçekleştirildi. SEIS verileri, LPG’nin de katkıda bulunduğu Ulusal Gözlem Hizmeti InSight’ın bir parçası olarak ve GéoAzur Okulu’ndaki Seismo faaliyetleri için IPG Paris’in Mars SEIS Veri Hizmeti tarafından formatlanmakta ve dağıtılmaktadır. Depremlerin günlük tespiti, IPG Paris’ten sismologların katıldığı, ETH Zürih liderliğindeki ortak bir operasyonel hizmet olan InSight’ın Mars Quake Servisi tarafından gerçekleştirildi. Bristol Üniversitesi (İngiltere) ve Imperial College Londra

(İngiltere).

LMD (CNRS/ENS Paris/Ecole polytechnique/Sorbonne Üniversitesi), LPG (CNRS/Nantes Üniversitesi/Le Mans Üniversitesi/Angers Üniversitesi), IRAP (CNRS/Toulouse Üniversitesi/CNES), LGL-TPE dahil diğer birçok CNRS laboratuvarı (CNRS/Ecole Normale Supérieure de Lyon/Claude Bernard Üniversitesi Lyon 1), IMPMC (Sorbonne Üniversitesi/Ulusal Doğa Tarihi Müzesi/CNRS) ve LAGRANGE (CNRS/Université Côte d’Azur/Côte d’Azur Gözlemevi) InSight misyonundan elde edilen verilerin analizine IPGP ve ISAE-SUPAERO ile katılmak. Bu analizler, ANR MArs Jeofizik InSight (MAGIS) projesinin bir parçası olarak CNES ve Ulusal Araştırma Ajansı tarafından desteklenmektedir. VBB’nin üretimi için SODERN, JPL, Zürih’teki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü (ETH, Zürih İsviçre), Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü (MPS, Göttingen, Almanya), Londra Imperial College ve the