NASA の InSight は、(ほぼ文字通りの) 耳を地につけて火星に数年間滞在しました。その洗練された地震計は、地球以外の惑星の内部の最初の直接測定を得るために科学者によって使用された火震を記録しています.
この研究は、Science の 3 つの異なる論文 (ここ、ここ、ここ) で報告されており、それぞれ惑星の地殻、マントル、コアに焦点を当てています。データは現在、科学者が火星を完全に理解することを制限していますが、この研究は、ほこりっぽいさび色の土壌の下で何が起こっているかについての重要な制約を提供します.これらの論文は、火星が現在どのようなものであると考えられているかについての理解を深めるだけでなく、火星がかつてどのように存在し、いつ形成されたかについても理解を深めます。
「今回初めて、地震学的測定によって InSight 着陸地点の地殻の厚さを制限し、重力と地形に関する以前の情報とともに、火星全体の地殻の厚さをマッピングすることができます。これは、研究者が何十年も待ち望んでいたことです」と主執筆者の 1 人であるケルン大学の Brigitte Knapmeyer-Endrun 博士は IFScience に語っています。
チームは、現在のデータが 2 つのモデルをどのようにサポートしているかを強調しています。クラストは薄く、化学的に変化した可能性のある多孔質の最上層と元の組成に近いより深い層の2つの層でできているか、3層の出来事である可能性があります.最初のシナリオでは、InSight の下の地殻は予想よりもはるかに薄く、約 20 キロメートル (12 マイル) で、後者ではそのほぼ 2 倍になります。
世界的に、地殻は平均で 24 ～ 72 キロメートル (15 ～ 45 マイル) の範囲にあると予想されており、惑星の内部を犠牲にして、この地域をさらに加熱する放射性元素が濃縮されている可能性があります。チームはまた、非常に厚いリソスフェア (地球の上層) が約 500 キロメートル (310 マイル) あり、地球の 2 倍であることも報告しています。火星が地球とは異なり (そしておそらくわずかに金星も) プレート テクトニクスがなかった理由の考えられる説明.
地球の奥深くにはマントルがあります。火星では、これは私たちの惑星の 2 つとは異なり、1 つの層でできています。低周波の地震により、その厚さの半分以上である 800 キロメートル (500 マイル) までその特性を調べることができました。マントルの組成は地球のものと似ており、カンラン石が豊富ですが、ある程度までです。より深いマントルに見られる構造は火星には存在しません。なぜなら、火星はここで観測された圧力に達していないからです。その原因はコアにあります。
InSight のデータは、コアが半径 1,830 キロメートル (1,137 マイル) で、これまで考えられていたよりもはるかに大きいことを明らかにしました。この研究はまた、コアが液体であることを確認しています。このデータはまた、火星の最も内側の領域の驚くべき組成を示唆しています。予想よりも質量が少ないことが判明しました。これは、溶融鉄とニッケル内に、密度を低下させるより軽い元素も存在することを示唆しています.
「これは、火星の形成に多くの制約を課すものです。火星が硫黄、炭素、酸素、水素などの軽元素を核に大量に蓄積したのは、非常に早い段階で形成されたに違いありません。おそらく、太陽系星雲がまだ存在していた頃にさえあります。これは、後に形成された地球には当てはまりません」と、ETH チューリッヒの論文の筆頭著者である Amir Khan 博士は IFScience に語った。
火星がより小さな固体の内核を持っているかどうかは不明ですが、これを見つけることが議題になっています.実際、2022 年 12 月に終了する予定の InSight 拡張ミッションには、多くの議題があります。これらの論文によって生み出された制約を改善することが重要ですが、解決すべき多くの謎が残されています。これには、ケルベロス フォッセから検出された強い地震の原因は何かという質問への回答が含まれます。
「欠落している情報を提供するために、以前のものとは異なる追加の地震が発生することを期待していますが、利用可能なデータに対して異なる分析方法も使用しています」とKnapmeyer-Endrun博士はIFLScienceに語った.
より遠くにある地震は、より深いマントルに対するより良い制約につながります。強力なイベントも、InSight 科学チームが火星内部の新しいモデルを改善することを可能にします。ほとんどの地震はマグニチュードが非常に小さいため、地球上では感じられません。
カーン博士はIFLScienceに、「火星の大まかな構造はわかっていますが、まだ詳細が不足しています。 「次のステップは、これらが火星の形成にとって何を意味するのか、そしてそこからどのようにして今日見られるものに進化したのかを理解しようとすることです。」
