Mantonun tabanında ve çekirdeğin üzerinde erimiş bir tabakayı gösteren, Mars’ın iç yapısına ilişkin sanatçının görünümü. Mor çizgi, Eylül 2021’de meydana gelen göktaşı çarpmasının oluşturduğu ve SPK boyunca kırılan dalgaların Mars’ta izlediği yolu gösteriyor. Mavi çizgi, erimiş bazal tabakanın tepesinden yansıyan sismik dalganın takip ettiği yolu temsil ediyor. Kredi: IPGP / CNES / N. Starter
Son zamanlarda, bilim adamlarından oluşan bir ekip, NASAInSight misyonu, kaydedilen sismik verilerin analizini tamamladı Mars Eylül 2021’de meydana gelen bir göktaşı çarpmasının ardından. Bulgular, Kızıl Gezegenin iç yapısı ve evrimi hakkındaki görüşümüzü büyük ölçüde değiştiriyor.
Bu sonuçlara ve önceki jeofizik verilere dayanarak dergide yayınlanan bir çalışma DoğaBelçika Kraliyet Gözlemevi’nden araştırmacı Attilio Rivoldini’nin de katıldığı araştırma, Mars’ın iç kısmı için, sıvı metal çekirdeğin üzerinde erimiş silikat tabakası içeren heterojen bir mantoya sahip yeni bir model öneriyor.
İlk Bulgular ve Varsayımlar
InSight misyonundan elde edilen verilere dayanan ilk sonuçlar, Mars’ın iç yapısına ilişkin bilgimizi önemli ölçüde artırdı. Mantonun bileşimsel olarak homojen ve tamamen katı olduğu varsayıldığında, sonuçlar sıvı metal çekirdeğin yaklaşık 1830±40 km’lik bir yarıçapa ve büyük miktarda hafif element konsantrasyonuna sahip nispeten düşük bir yoğunluğa (6-6,2 g/cm3) sahip olduğunu gösterdi. Metal çekirdeğin boyutu, Çekirdek-Manto Sınırı (CMB) olarak atfedilen katı-sıvı arayüzünden yansıyan sismik dalgaların tespiti ile belirlendi.
Son Etki Sonrası Yeniden Değerlendirme
Ancak o zamandan beri, 18 Eylül 2021’de meydana gelen güçlü bir göktaşı çarpmasının ürettiği yeni verilerin analizi, Kızıl Gezegenin iç yapısına ilişkin ilk tahminleri sorguladı. Paris’teki Küre Fiziği Enstitüsü’nden CNRS araştırmacısı Henri Samuel liderliğindeki ve Belçika Kraliyet Gözlemevi’nden Attilio Rivoldini’nin de dahil olduğu uluslararası bir ekip, bu dalgaların yayılma sürelerini inceledi ve Mars’ın tabanında erimiş bir silikat tabakasının bulunduğunu gösterdi. manto ve üzerindeki metalik çekirdek yeni verileri açıklayabilir.
Bu bulguya dayanarak yeni bir yapı modeli çıkarılmış ve 26 Ekim’de dergide yayınlanmıştır. Doğa. Bu yapı modeli yalnızca mevcut tüm jeofizik verilerle daha tutarlı olmakla kalmıyor, aynı zamanda Mars’ın oluşumundan bu yana geçirdiği evrimi de daha iyi açıklıyor.
Sismik Anomalilerin Açıklaması
Mantonun tabanındaki erimiş bir katman, Eylül 2021’de CMB boyunca kırılan sismik dalgaların şimdiye kadar açıklanamayan anormal derecede yavaş yayılımını aydınlatıyor. Ayrıca, daha önceki birkaç sismik olay için sismik dalgaların varış zamanları, sismik kayma yansımalarıyla uyumludur. dalgalar, daha önce varsayıldığı gibi CMB’de değil, erimiş katmanın tepesinde (metalik çekirdeğin onlarca kilometre yukarısında bulunur).
Çekirdek Boyutu ve Kompozisyonuna İlişkin Çıkarımlar
Mantonun tabanındaki bu erimiş tabakanın varlığı, metalik çekirdeğin önceki tahminlere göre 150 ila 170 km daha küçük (yani 1650±20 km yarıçaplı) olduğunu ima etmektedir.
“Bu daha küçük çekirdek aynı zamanda %5 ila 8 daha yoğundur (yani 6,5 g/cm3). Attilio Rivoldini, “Çekirdekteki hafif elementlerin oranı daha önce düşünülenden daha düşük ve bu da Mars göktaşlarının analizinden ve yüksek basınç deneylerinden elde edilen kozmokimyasal verilerle daha uyumlu” diye açıklıyor.
Mars’ın Erken Evrimi
Bu nedenle çalışmanın yazarları, Mars’ın, kristalleşmesi mantonun tabanında demir ve radyoaktif elementler açısından oldukça zengin, sabit bir katman oluşturan erken bir magma okyanusu aşaması yaşadığını öne sürüyor. Radyoaktif bozunma nedeniyle açığa çıkan ısı, çekirdeğin üzerinde erimiş silikatlardan oluşan bir baz katman oluşturdu.
Bu çalışma hakkında daha fazla bilgi için:
Referans: Henri Samuel, Mélanie Drilleau, Attilio Rivoldini, Zongbo Xu, Quancheng Huang, Raphaël F. Garcia, Vedran Lekić, Jessica CE Irving, James Badro, Philippe H. Lognonné tarafından yazılan “Mars’ın çekirdeğinin üzerindeki zenginleştirilmiş erimiş silikat katmanına ilişkin jeofizik kanıt” , James AD Connolly, Taichi Kawamura, Tamara Gudkova ve William B. Banerdt, 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/École 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/École 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