Ny modell av Mars skapad

Ny modell av Mars skapad
Ny modell av Mars skapad
Anonim

Medan InSight -seismometern tålmodigt väntar på att nästa stora jordbävning ska belysa dess inre och bestämma skorpans och kärnans struktur, har de två forskarna byggt en ny kompositionsmodell av Mars.

Takashi Yoshizaki från Tohoku University och Bill McDonough från Tohoku University och University of Maryland använde stenar från Mars och mätningar från satelliter i banor för att förutsäga djup till kärnmantelgränsen, cirka 1800 km under ytan, och föreslog att kärnan innehåller måttliga mängder av svavel. syre och väte som lätta element.

"Kunskap om klippplaneternas sammansättning och inre struktur berättar om bildningsförhållandena, om hur och när kärnan separerades från manteln, samt om tidpunkten och mängden skorpa som extraheras från manteln", kommenterar Yoshizaki.

Tidiga astronomer använde de relativa avstånden och orbitalperioderna för planeterna och deras månar för att bestämma storleken, massan och densiteten för dessa kroppar. Moderna rymdfarkoster i omloppsbana ger detaljerad information om planetens form och densitet, men densitetsfördelningen inuti är okänd. Planetens seismiska profil ger denna insikt. När en jordbävning vaggar en planet, färdas ljudvågor genom dess inre med en hastighet som styrs av dess inre sammansättning och temperatur. Starka densitetskontraster, som stenar och metaller, får ljudvågor att reagera på olika sätt, vilket avslöjar djupet av kärnmantelgränsen och detaljer om den troliga sammansättningen av dessa lager.

I slutet av 1800 -talet antog forskare en metallkärna inuti jorden, men det var inte förrän 1914 som seismologer visade dess existens på 2900 km djup. Seismologer har avslöjat strukturen i planetens inre utrymme, vilket hjälper till att lokalisera källor och förstå jordbävningarnas natur. Fyra månseismometrar installerade av Apollo-astronauter har bestämt strukturen på månens kärnmantelskorpan. Mars, den andra planeten som utforskades, fick sin första seismometer från InSight-uppdraget i mitten av 2018.

Kompositionella modeller för en planet utvecklas genom att kombinera data från ytstenar, fysiska observationer och kondritiska meteoriter, de primitiva byggstenarna på planeter. Dessa meteoriter är blandningar av sten och metall, sammansatta av fasta partiklar som har samlats i början av soltåken. Dessa partiklar består av olika proportioner av oxider av magnesium, kisel, järn och legeringar av järn och nickel.

Yoshizaki tillägger: "Vi fann att kärnan på Mars bara är 1/6 av dess massa, medan den för jorden är 1/3 av dess massa." Dessa data överensstämmer med det faktum att Mars har fler syreatomer än jorden, en mindre kärna och en rostig röd yta. De hittade också högre flyktiga ämnen på Mars än på jorden, såsom svavel och kalium, men färre än kondritiska meteoriter.

NASA: s InSight-seismometer kommer att testa denna nya Mars-modell direkt när den mäter djupet till kärnmantelgränsen. Sådana kompositionsmodeller för Mars och jorden ger ledtrådar om planetenas ursprung och natur och deras livsmiljö.

Rekommenderad: