Mars kryje w sobie niespodziankę. Dzięki misji InSight NASA naukowcy zajrzeli głęboko do wnętrza Czerwonej Planety i odkryli coś, czego nikt się nie spodziewał – w samym środku Marsa znajduje się stałe jądro wewnętrzne. To przełomowe odkrycie rzuca nowe światło na ewolucję planet skalistych i może wyjaśnić, dlaczego Mars utracił swoje pole magnetyczne.
Odkrycie, które zmienia obraz planety
Wspieraj Puls Kosmosu na Patronite.pl
Przez dziesięciolecia modele wnętrza Marsa wskazywały, że jego jądro powinno być całkowicie płynne. Wynikało to z obecności dużych ilości lżejszych pierwiastków, takich jak siarka, tlen czy węgiel, które obniżają temperaturę krzepnięcia żelaza. Wydawało się więc, że krystalizacja we wnętrzu planety jest niemożliwa. Dane z lądownika InSight obaliły te założenia, ujawniając stałą masę o średnicy około 600 kilometrów.
Jak zajrzano do środka Marsa
Misja InSight rozpoczęła się w 2018 roku i trwała do 2022 roku. Przez cztery lata sejsmometr lądownika rejestrował wibracje powstające w wyniku marsjańskich trzęsień i uderzeń meteorytów. Fale sejsmiczne, podobnie jak promienie rentgenowskie, pozwalają zobaczyć to, co ukryte w środku – zachowują się bowiem inaczej w zależności od materiałów, przez które przechodzą. Dzięki temu naukowcy mogli zrekonstruować warstwową budowę planety.
Pierwsze wyniki potwierdziły obecność skorupy, płaszcza i gęstego jądra, podobnie jak na Ziemi. Wkrótce jednak ujawniły się różnice. Mars nie posiada już globalnego pola magnetycznego, a jedynie lokalne ślady dawnego magnetyzmu w skorupie. Na Ziemi takie pole generowane jest przez konwekcję w płynnym jądrze, wspomaganą przez wzrost stałego jądra wewnętrznego. Uważano, że Mars nie ma takiego mechanizmu – aż do tego odkrycia.
Trzęsienia i uderzenia jako źródło danych
Ponieważ InSight miał tylko jeden sejsmometr, badacze musieli szukać alternatywnych sposobów analizy. Skupili się na falach powstałych w wyniku 23 wyraźnych uderzeń meteorytów. Dzięki nowoczesnym metodom, zwykle stosowanym przy wielu stacjach na Ziemi, udało się prześledzić, jak fale rozchodzą się przez całą planetę.
Kluczowym dowodem były fazy sejsmiczne zgodne z odbiciami fal od granicy jądra wewnętrznego. Zarejestrowano różne typy fal, m.in. PKiKP, PKIIKP czy nowo opisaną gałąź PKPPKP. Wszystkie wskazywały jednoznacznie na obecność stałego jądra. Każda fala niezależnie potwierdzała pozostałe, tworząc spójny obraz wnętrza Marsa.
Jądro inne niż ziemskie
Chociaż zarówno Mars, jak i Ziemia mają jądra bogate w żelazo, marsjańskie zawiera więcej lżejszych pierwiastków. To sprawia, że jego właściwości różnią się od ziemskich i trudniej je wyjaśnić. Sam fakt istnienia stałego jądra wewnętrznego sugeruje, że ciśnienie, temperatura i skład chemiczny mogą oddziaływać w sposób bardziej złożony, niż dotąd przypuszczano.
Naukowcy wciąż nie wiedzą, w jaki sposób Mars utrzymuje swoje stałe jądro wewnętrzne. Potrzebne będą dalsze modele i symulacje, które pozwolą zrozumieć jego powstanie i wpływ na historię pola magnetycznego planety.
Dlaczego to odkrycie jest ważne
Badanie wnętrza Marsa ma znaczenie daleko wykraczające poza samą tę planetę. Porównania z Ziemią pomagają w zrozumieniu procesów, które kształtują planety skaliste w całym kosmosie. Stałe jądro wewnętrzne Marsa może tłumaczyć, dlaczego Czerwona Planeta utraciła pole magnetyczne, przez co jej atmosfera i powierzchnia stały się bezbronne wobec promieniowania słonecznego. To z kolei mogło doprowadzić do transformacji z potencjalnie przyjaznego dla życia środowiska w jałową pustynię, jaką widzimy dziś.
Odkrycie to ma także znaczenie dla poszukiwań egzoplanet. Zrozumienie, dlaczego jedne światy tracą swoje pole magnetyczne, a inne je utrzymują, może pomóc w ocenie, które planety poza Układem Słonecznym mogą być potencjalnie nadające się do zamieszkania.
Misja InSight już się zakończyła, ale jej dane będą analizowane jeszcze przez lata. Kolejne kroki to symulacje komputerowe i – w przyszłości – nowe misje zdolne do jeszcze dokładniejszego zbadania Marsa. Jedno jest pewne: we wnętrzu planety kryje się stałe jądro, które zmienia nasze spojrzenie na ewolucję światów skalistych.