Trvalo to, ale konečně! Venku je trojice vědeckých článků, které přinášejí objevy založené na geofyzikálních měřeních pořízené americkou sondou @NASAInSight.
Pojďme se tak podívat díky zprávě @DLR_en, co sonda našla.
Vlákno
Sonda InSight přistála 26/11/2018 v oblasti Elysium Planitia s cílem prozkoumat vnitřní stavbu Marsu. Za tímto účelem nesla na své palubě dva vědecké přístroje, citlivý #seismometr SEIS a teplotní sondu HP3, umožňující měřit chvění Marsu i množství unikajícího tepla z jeho nitra.
Před tím, než začal seismometr SEIS na Marsu měřit, nevěděli jsme, jak moc bude planeta seismicky aktivní.
Předpokládali jsme sice, že by se Mars měl stále třást – na jeho povrchu totiž můžeme spatřit řadu mladě vypadajících trhlin – ale jak moc a jak často?
Dnes už o víme!
SEIS, který byl na povrch Marsu z paluby sondy umístěn robotickou rukou v dubnu 2019, změřil k dubnu 2021 přes 500 otřesů. Většina z nich byla velice slabá – kdyby k nim došlo na Zemi, ani bychom je nepocítili – seismometr je ale velice citlivý, takže o nich víme.
Čtyři nejsilnější zaznamenaná marsotřesení dosáhly magnitudy 3,6, 3,5, 3,3 a 3,1. Jen pro představu, tohle je síla, kterou mívají silnější zemětřesení zasahující západní Čechy.
Měření nám ukazují, že se rudá planeta třese mnohem méně a slaběji, než jsme původně předpokládali.
Ukazuje se, že část našich modelů předpovídajících námi teď leží úkol přijít s vysvětlením, proč tomu tak je.
Dalších přibližně 50 otřesů mělo sílu mezi magnitudem 2 a 3,1.
Není to mnoho, ale stačí to na to, abychom se mohli pustit do studia vnitřní stavby Marsu.
Desítky silnějších otřesů Marsu nám daly možnost nahlédnout detailněji do toho, jak Mars uvnitř vypadá. Seismometr SEIS totiž díky své konstrukci dovoluje nejenom zaznamenat sílu otřesu, ale určit i přibližně směr, odkud na měřící stanici seismická vlna přišla.
Také umí na základě rozdílu doby v příchodu jednotlivých seismických vln, konkrétně primární a sekundární seismické vlny, odhadnout vzdálenost, ze které vlny přichází.
Jinými slovy jsme tak schopni přibližně určit oblast, kde k marsotřesení došlo.
Pokud máme k dispozici více měření přicházejících z různých směrů, můžeme časem určit i více než jen odkud vlna putuje a jakou má sílu – můžeme pozorovat, jestli se vlny pohybují všude stejně rychle a na základě toho odhadnout hustotu materiálu, kterým vlny procházely.
Platí totiž, že seismické vlny se šíří za rozdílných hustot různě rychle. A právě změny hustot uvnitř tělesa je to, co nás nesmírně zajímá. Ohraničují přechody mezi jednotlivými vnitřními vrstvami Marsu.
Tak a teď víte ty hlavní teoretické základy, abychom mohly jít na objevy!
Začněme u povrchu. InSight umožnil odhalit tloušťku kůry i to, že je tvořena z rozdílných vrstev. Před přistáním odhady vycházející z numerických modelů naznačovaly tloušťku kůry mezi 19 až 90 kilometry.
Výsledky tento interval zmenšily. Ukazují totiž, že kůra končí buď v hloubce 20 kilometrů, nebo v hloubce 40 kilometrů. A to dle toho, který model použijeme. Nevíme zatím jednoznačnou odpověď – na to potřebujeme získat více dat – ale blížíme se k ní.
Pod kůrou se nachází plášť. Na Zemi je tvořen minerálem bridgmanitem (MgSiO3), tedy druhem perovskitu, který je za obrovských tlaků a teplot stabilní. Na Zemi tak tvoří ca 4/5 pláště. Výsledky ale ukazují, že byste ho na Marsu hledali marně.
Robert M. Lavinsky, CC-BY-SA-3.0
Jelikož je Mars přibližně poloviční ve srovnání se Zemí, uvnitř Marsu panuje dostatečný tlak pro jeho vznik pouze v jádře planety.
To znamená, že celý plášť Marsu tvoří minerál jiný, konkrétně olivín ([Mg,Fe]2SiO4), který na Zemi tvoří svrchní plášť.
Vsmith, CC BY-SA 3.0
Pod plášťem se pak nachází jádro. K překvapení mnoha je větší, než jsme čekali a je částečně roztavené.
Tedy alespoň co se vnějšího jádra týka…
Výpočty naznačují, že jádro má poloměr 1810 až 1860 kilometrů. Je tak přibližně poloviční ve srovnání s pozemským jádrem.
To naznačuje, že by se v něm mělo nacházet vyjma železa a síry i více lehčích prvků, jako například kyslíku, nebo uhlíku, než jsme si prozatím mysleli.
Výpočty totiž ukazují, že hustota jádra je jen okolo 6 g/cm^3. U Země je to přitom 9 až 13 g/cm^3.
Ale vraťme se ještě k tomu roztavení vnějšího jádra. To je nesmírně zajímavé, protože to ukazuje, že uvnitř Marsu musí být stále docela teplo.
A to je z výcucu trojice nových vědeckých článků všechno 🙂
Po dlouhých desetiletích se nám tak splnil sen, že víme, jak vypadá Mars uvnitř. A to má velké důsledky.
Pokud totiž chcete vysvětlit něco většího na povrchu, musíte vědět, jak to vypadá pod tím. A to doteď nešlo.
Ale to se nyní mění. Máme k dispozici velice detailní pohled do toho, jak to pod povrchem Marsu vypadá, což nám pomůže vysvětlit kde co 🙂
Takže se klasicky těšme na další objevy a mnohem lepší porozumění vývoje Marsu i jeho povrchu.
The END
Originally tweeted by Dr. Petr Brož (@Chmee2) on July 23, 2021.