მარსის ზედაპირზე უმოძრაოდ მჯდომმა ზონდმა წითელი პლანეტის წიაღის სტრუქტურის შესახებ სრულყოფილი სურათი მოგვაწოდა.
ხომალდმა „ინსაითმა“ მარსზე დაახლოებით 733 მიწისძვრა დააფიქსირა და 35 მათგანის ინფორმაციაზე დაყრდნობით, შექმნა ქერქის, მანტიისა და ბირთვის სურათი. ეს პირველი შემთხვევაა, როდესაც სეისმური მონაცემები დედამიწის გარდა სხვა პლანეტის წიაღის შესასწავლად გამოიყენეს; ამავე დროს, ეს ფაქტი წინ გადადგმული დიდი ნაბიჯია მზის სისტემის კლდოვან პლანეტათა ევოლუციის შესწავლისკენ.
მიწისძვრების საშუალებით დადგინდა ქერქისა და მანტიის სისქე და სტრუქტურა, ასევე დაგვანახა ჩვენდა გასაკვირად დიდი, დაბალი სიმკვრივის მქონე თხევადი ბირთვი. კვლევის შედეგები ჟურნალ Science-ში სამ პუბლიკაციად გამოქვეყნდა და წარმოადგენს სამეცნიერო გამჭრიახობისა და გულმოდგინე მუშაობის გასაოცარ შედეგს.
„ასეთ კვლევებს ცხოვრებაში ერთხელ შეესწრები. დედამიწის ბირთვის გასაზომად მეცნიერებს ასობით წელიწადი დასჭირდათ; აპოლოს მისიების შემდეგ, მთვარის ბირთვის გაზომვას 40 წელი დასჭირდა, ინსაითმა კი მარსის ბირთვის გაზომვა სულ რაღაც ორ წელიწადში შეძლო“, — ამბობს ციურიხის ფედერალური ტექნოლოგიური ინსტიტუტის პლანეტური სეისმოლოგი სიმონ შტაჰლერი.
ბიძგები ფრიად გასაოცარი რამეა. ისინი წარმოშობის ადგილიდან ჭავლებად მოდის, ვრცელდება პლანეტის, მთვარის ან ვარსკვლავის წიაღში და შემდეგ აისხლიტება. სეისმური ტალღების გავრცელება და გარკვეული მასალების მიერ ასხლეტა, სეისმოლოგებს ობიექტის წიაღის რუკის შექმნის საშუალებას აძლევს.
ბოლო დრომდე მიიჩნეოდა, რომ მარსი გეოლოგიურად გამორჩეულად აქტიური არ არის. არ აქვს ტექტინკური ფილები, მაგრამ აქვს ქერქის ერთი წყვეტილი შრე. მართალია, არის ძველი ვულკანური რეგიონები, მაგრამ არ შეიმჩნევა ახალი ვულკანური აქტივობა. მარსს ასევე არ აქვს გლობალური მაგნიტური ველი, რომელსაც დედამიწაზე გამოიმუშავებს დინამო — წიაღში არსებული მბრუნავი, კონვექციური და ელექტროგამტარი სითხე (ბირთვი), რომელიც კინეტიკურ ენერგიას მაგნიტურ ენერგიად გარდაქმნის და მაგნიტურ ველს კოსმოსში ატრიალებს.
თუმცა, ბოლოდროინდელი დაკვირვებები მიუთითებს, რომ წითელი პლანეტა არც ისე მკვდარია, როგორც გვეგონა. იქ ვულკანური აქტივობის ნიშნებიც შეიმჩნევა. 2019 წლის აპრილში, „ინსაითმა“ პირველად დააფიქსირა მარსის წიაღიდან მომდინარე ბიძგები — „მარსძვრების“ პირდაპირი მტკიცებულება.
მას შემდეგ, ზონდმა 700-ზე მეტი ბიძგი დააფიქსირა, რომელთაგან 35 საკმარისად ძლიერი იყო, რომ შექმნილიყო სეისმური რუკა, თუნდაც იმის მიუხედავად, რომ მონაცემებს გარკვეული შეზღუდვები აქვს: აქ, დედამიწაზე, სეისმურ რუკებს მონიტორინგის მრავალი სადგურის მონაცემებით ადგენენ. „ინსაითი“ კი მარსზე მხოლოდ ერთია.
„მიწისძვრის პირდაპირი სეისმური ტალღები დაახლოებით ჩვენს ხმას ჰგავს მთაში: ისინი ექოს წარმოქმნის. პირდაპირ ტალღებთან მათი მსგავსების წყალობით, სიგნალებში ვეძებდით ამ ექოებს, რომლებიც ბირთვიდან, ქერქი-მანტიის დამაკავშირებელი რგოლიდან ან თუნდაც მარსის ზედაპირიდან არის არეკლილი“, — ამბობს პარიზის უნივერსიტეტის პლანეტური მეცნიერი ფილიპ ლონონე.
„ინსაითის“ განთავსების ადგილას ქერქის სისქეზე დაყრდნობით, პირველი პუბლიკაცია აღწერს მარსის ქერქის სისქეს. მკვლევრებმა დაადგინეს, რომ ქერქის სისქე დაახლოებით 24-72 კილომეტრია და სულ მცირე ორი ფენისგან შედგება.
ზედა ფენა მოულოდნელად ფოროვანია, „ინსაითთან“ ქერქის სისქე კი საკმაოდ თხელი. ეს კი მიუთითებს ქერქში დიდი ოდენობით რადიოაქტიურ ელემენტთა არსებობაზე, რაც იმას ნიშნავს, რომ წინა მოდელებში შეიძლება ვცდებოდით ქერქის შემადგენლობის საკითხში.
„სეისმოლოგია ძირითადად გადაადგილების სიჩქარის კონტრასტებს ზომავს. ეს გახლავთ სხვადასხვა მასალებში სეისმური ტალღების გავრცელების სიჩქარის განსხვავებები. ოპტიკის მსგავსად, შეგვიძლია დავაკვირდეთ არეკვლისა და გარდატეხის მსგავს ფენომენებს. ქერქი და მანტია სხვადასხვა ქანებისგან შედგება და მათ შორის სიჩქარის დიდი ნახტომია“, — განმარტავს კიოლნის უნივერსიტეტის მკვლევარი ბრიჯიტ კნაპმეიერ-ენდრუნი.
შემდეგ პუბლიკაციაში აღწერილია მანტია. ირკვევა, რომ ის ქანის ერთი ფენისგან შედგება, მყარი ლითოსფერო დაახლოებით 400-600 კილომეტრზეა გადაჭიმული. ეს კი განსხვავდება დედამიწის ლითოსფეროსგან, რომლის სისქეც 100 კილომეტრია. თუმცა, ორივე ლითოსფეროს სავარაუდოდ აქვს ქვედა რეგიონი, სადაც მატერია ცოტა დნობას იწყებს და ნელა მოძრაობს.
ქერქის მსგავსად, მარსის მანტია სავარაუდოდ მდიდარია რადიოაქტიური ელემენტებით.
„სეისმურმა მონაცემებმა დაადასტურა, რომ ერთ დროს მარსი ნამდვილად მთლიანად გამდნარი იყო, შემდეგ კი დაიყო დღეს არსებულ ქერქად, მანტიად და ბირთვად, მაგრამ ეს სამივე განსხვავდება დედამიწის ამავე მახასიათებლებისგან. სქელი ლითოსფერო კარგად შეესაბამება მარსის, როგორც ერთფილიანი პლანეტის მოდელს“, — ამბობს ციურიხის ფედერალური ტექნოლოგიური ინსტიტუტის გეოფიზიკოსი ამირ ხანი.
და ბოლოს, მესამე პუბლიკაცია აღწერს მარსის ბირთვსა და მის საზღვარს. მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ მარსის მანტიას სავარაუდოდ მხოლოდ ერთი შრე აქვს, დედამიწის ორშრიანი მანტიისგან განსხვავებით.
ამას გარდა, ბირთვი იმაზე დიდია, ვიდრე აქამდე გვეგონა — მისი რადიუსი დაახლოებით 1830 კილომეტრია. ეს მაჩვენებელი ნამდვილად უზარმაზარია,200 კილომეტრით მეტი, ვიდრე აქამდე მიიჩნეოდა; მთლიანი მარსის რადიუსი 3390 კმ-ია.
სეისმური მონაცემები ასევე მიუთითებს, რომ ბირთვი თხევადია, მაგრამ დიდი ზომა იმას მეტყველებს, რომ მისი სიმკვრივე იმაზე დაბალია, ვიდრე ვფიქრობდით. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ რკინისა და ნიკელის გარდა, ბირთვი უნდა შეიცავდეს ისეთ მსუბუქ ელემენტებს, როგორებიც არის გოგირდი, ჟანგბადი, ნახშირბადი და წყალბადი, რასაც გავლენა აქვს ბირთვი-მანტიიის საზღვრის მინერალოგიაზე.
ამ ინფორმაციის დახმარებით, შეგვიძლია დავადგინოთ, როგორ დაკარგა მარსმა დინამო და მისი წყალობით წარმოქმნილი მაგნიტური ველი. ეს ინფორმაცია კი თავის მხრივ დაგვეხმარება ზოგადად პლანეტური დინამოებისა და მაგნიტური ველების შესწავლაში.
მკვლევართა განცხადებით, „ინსაითის“ მონაცემთა ანალიზი ჯერ არ დასრულებულა და წიაღში მარსი კვლავ მრავალ საიდუმლოს მალავს; განსაკუთრებით საინტერესოა, წარმოიქმნა თუ არა მარსი და დედამიწა ერთ დროს, ერთი და იგივე მასალებისგან.
სამივე პუბლიკაცია ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნდა — 1; 2; 3.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
