«Объяснение дихотомии»: учёные получили новые данные о структуре марсианской коры

Исследователи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха получили новые данные о марсианской коре. Новые сведения ставят под сомнение некоторые современные представления о марсианской дихотомии — так учёные называют разницу в геологической структуре южного и северного полушарий Красной планеты. Получить информацию о строении поверхностных слоёв Марса учёным удалось, проанализировав сейсмические колебания, вызванные ударами метеоритов о поверхность планеты. Оказалось, что сейсмические волны распространяются в марсианской коре быстрее, чем ранее предполагали исследователи.

Исследователи из ETH Zurich (Швейцарской высшей технической школы Цюриха) изучили свойства марсианской коры по данным, собранным сейсмометром миссии NASA InSight после удара о поверхность Марса метеорита в декабре 2021 года.

Напомним, посадочный модуль автоматической станции Mars InSight совершил посадку на поверхность Красной планеты в ноябре 2018 года. На борту аппарат нёс сейсмометрический датчик, с помощью которого учёным ранее удалось определить толщину марсианской коры и мантии. Сделать это позволили измерения сейсмических волн, распространявшихся к поверхности из недр планеты и вызывавших марсотрясения.

Однако глубинные толчки не позволяли изучить структуру марсианской коры на большой площади. Реальным такое исследование стало благодаря падению на Марс двух метеоритов, вызвавшему поверхностные сейсмические колебания. Сначала на это событие учёным указали необычные данные сейсмографа, а вскоре факт столкновения Марса с метеоритом подтвердился съёмкой из космоса. На снимках был обнаружен свежий ударный кратер, расположенный примерно в 3,5 тыс. км от аппарата InSight.

«Координаты этого места в высокой степени совпали с нашими оценками того, где находится источник марсотрясения», — отметил ведущий автор исследования, геофизик и старший учёный-исследователь Института геофизики Швейцарской высшей технической школы Цюриха Ким Доён.

Кроме того, учёным удалось определить, что метеоритный кратер, находящийся на расстоянии немногим менее 7,5 тыс. км от аппарата InSight, был источником второго неестественного колебания планеты. 

«Вплоть до этого момента наши познания о марсианской коре основывались лишь на одном точечном измерении под посадочным модулем InSight», — добавил Ким.

Оказалось, что скорость распространения сейсмических колебаний в марсианской коре выше, чем можно было ожидать, исходя из ранее полученных данных. Структура коры под местом посадки InSight заметно отличается от остальной поверхности Марса. Учёные не исключают, что в этом месте она сформировалась под влиянием метеоритного удара миллиарды лет назад.

Как объяснили авторы исследования, скорость распространения поверхностных волн зависит от их частоты, которая, в свою очередь, зависит от глубины. Соответственно, на разных глубинах скорость меняется, что позволяет оценить плотность и другие свойства породы на глубине от пяти до 30 км.

Первоначальные результаты нового исследования, похоже, опровергают одну из популярных гипотез о дихотомии Марса: северные и южные участки коры, по всей видимости, не состоят из разных материалов, как часто предполагалось ранее, и на сопоставимой глубине могут оказаться неожиданно схожи по своей структуре.

Напомним, согласно общепринятым представлениям, считается, что южное и северное полушария Красной планеты отличаются по высоте и структуре породы — это явление носит название марсианской дихотомии.

«Общепринятого объяснения этой дихотомии у нас пока нет, потому что нам ещё не удалось увидеть глубинную структуру планеты. Но мы уже начинаем это прояснять», — отметил профессор сейсмологии и геодинамики в Швейцарской высшей технической школе Цюриха Доменико Джардини.