4 Minutės
Giliai po Marsu išlikę fragmentai
Skirtingai nuo Žemės, kur plokštinė tektonika nuolat perdirba žemės plutą ir per tokius procesus kaip subdukcija įpila medžiagą į mantiją, Marsas, atrodo, išlaiko senovines struktūras savo viduje. Žemėje tektoninės zonos, pavyzdžiui Cascadia subdukcijos sritis, nuolat stumia vandenyninę litosferą po žemynais, skatindamos mantijos maišymą ir atsinaujinimą. Marsas, priešingai, laikomas stagnuojančio dangalo planeta: jo išorinis apvalkalas milijardus metų nepalaiko nuolatinės plokštinės tektonikos, todėl giluminės ypatybės išlieka santykinai nepakitusios.
Seizminis mantijos heterogeniškumo aptikimas
Naujausios InSight misijos seizminių duomenų analizės atskleidė ryškų kietų fragmentų, įterptų į Marso mantiją, išsidėstymą. Tyrėjai užfiksavo modelį, kuriame matyti keli dideli blokai — kai kurie siekia net iki keturių kilometrų pločio — apsupti daugybės mažesnių fragmentų. Šių dalių erdvinis išsidėstymas atitinka statistinį modelį, būdingą fraktaliniam skaldymuisi, kas yra būdingas energetinių smūgių požymis.
Kaip interpretuotas modelis
Planetų mokslininkai, analizavę InSight žemės drebėjimų įrašus, padarė išvadą, kad didelės energijos smūgis greičiausiai suskaldė pradinį mantijos sluoksnį. Kai smūgio išsiskirianti energija viršija tikslo medžiagos kohesinius stiprumus, lūžis sukuria fraktalinį dydžių pasiskirstymą: kelios didelės skeveldrų plokštės ir daug smulkių nuolaužų. Ta pati mechanika paaiškina, kodėl nukritęs lango stiklas sukuria panašų didelių ir mažų fragmentų mišinį. Kad toks pasiskirstymas šiandien tebėra aptinkamas Marso mantijoje, rodo, jog fragmentai išliko nesulydyti ar neperdirbti didelių mastų mantijos konvekcijos ar plokštinės tektonikos.
Pasekmės uolėtųjų planetų evoliucijai
Šis atradimas keičia mokslininkų supratimą apie ilgaamžę uolėtųjų planetų, neturinčių aktyvios plokštinės tektonikos, evoliuciją. Jei didelės energijos smūgiai gali palikti ilgai išliekančius ir aptinkamus pėdsakus planetos viduje, tai po Marso išsaugota struktūra gali būti fosilinis ankstyvųjų bombardavimų įrašas. Šis radinys taip pat kelia klausimų dėl Veneros ir Merkurijaus vidaus istorijų — abi šios planetos taip pat dažnai laikomos stagnuojančio dangalo pasauliais. Išlikę mantijos heterogeniškumai šiose planetose galėtų įrašyti praeities smūgius ir vidinius procesus, kurie Žemėje būtų ištrinti.
Misijos kontekstas ir duomenų šaltiniai
Pagrindinis šių rezultatų duomenų šaltinis buvo NASA InSight zonde atliktas seismometrinis stebėjimas, kuris veikė Marse iki 2022 m. InSight turėjo jautrų seismometrą, skirtą aptikti marsodrebėjimus ir meteoroidų smūgius. Seizminių bangų greičio ir kelionės laiko anomalijų analizė leido mokslininkams nuspėti smulkias mantijos struktūros variacijas ir identifikuoti susitelkusius fragmentus po plutą.
Eksperto įžvalga
Dr. Elena Ruiz, planetų geofizikė dideliame moksliniame universitete, komentavo šias pasekmes: „Marso stagnuojantis dangalas išsaugojo požeminį archyvą, kuris mums retai prieinamas. Mantijos fragmentų fraktalinė pasiskirstymo schema suteikia tiesioginį įrankį ankstyvųjų smūgių sąlygoms ir medžiagos stiprumui tirti.“ Ateities misijos, padidinančios seizminį aprėptį Marse arba parvežančios mėginius iš gilių plutovės atodangų, galėtų patikrinti šias interpretacijas ir patobulinti modelius, kaip smūgiai keičia planetų vidus.
Platesnė reikšmė ir tolimesni žingsniai
Šių fragmentų aptikimas ir charakterizavimas atveria naujas galimybes lyginamajai planetologijai. Mokslininkai dabar gali tirti, kaip smūgio energija, plutos storis ir mantijos reologija sąveikauja, kad susidarytų ilgalaikiai heterogeniškumai. Pagerintos seizminės tinklai, sujungti su geodinaminiu modeliavimu ir laboratoriniais uolienų skaldymo eksperimentais, padės nustatyti, ar panašūs ženklai yra Veneroje, Merkurijuje ar net didžiuosiuose palydovuose. InSight duomenų rinkinys ir toliau teikia atradimus, pabrėždamas seisminių stebėjimų vertę renkant informaciją apie planetų formavimo ir evoliucijos paslaptis.
Išvada
Fraktalinei populiacijai panašių fragmentų identifikavimas Marso mantijoje rodo, kad galingi smūgiai ankstyvoje planetos istorijoje paliko tvirtą pėdsaką. Kadangi Marsas neturi nuolat veikiančios plokštinės tektonikos, šie senoviniai fragmentai lieka aptinkami ir suteikia retą langą į procesus, formuojančius uolėtų planetų vidų. Tolimesnė seizminių duomenų analizė ir būsimos misijos, išplečiančios seizminių tinklų aprėptį, bus svarbios patvirtinant šiuos radinius ir taikant juos kitoms stagnuojančio dangalo planetoms Saulės sistemoje.
Šaltinis: scitechdaily
Komentarai