Планетологи из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) использовали данные о землетрясениях на Марсе, чтобы определить глобальную толщину и плотность его коры. Скорость распространения сейсмических волн раскрывает внутреннюю структуру планеты на разных глубинах.
В основе анализа данные, собранные сейсмографом НАСА InSight, во время мощного землетрясения, которое произошло в мае 2022 года. Поверхностные волны, вызванные этим событием, обогнули Марс до трех раз. Чтобы получить информацию о структуре, через которую они прошли, исследователи измерили, насколько быстро волны распространяются на разных частотах.
Объединив собранные данные с существующими представлениями о гравитации и топографии Марса, исследователи смогли определить толщину марсианской коры. В среднем она простирается на глубину от 42 до 56 км. Самая тонкая кора (около 10 км) была обнаружена на равнине Исида — ударном бассейне на поверхности Марса. Толще всего планетарная кора в провинции Фарсида — около 90 км. Для сравнения средняя толщина земной коры составляет от 21 до 27 км, а на Луне, по данным сейсмографов миссии «Аполлон», — от 34 до 43 км.
Топография поверхности Марса (слева) и толщина коры (справа). Изображение: Doyeon Kim, ETH Zürich
Один из важнейших результатов исследования касается разницы между северным и южным полушариями Марса. Многочисленные наблюдения ранее показали, что северное полушарие планеты состоит в основном из плоских низменностей, а на юге преобладают высокие плато. Анализ сейсмических данных показал, что толщина коры в среднем одинаковая и под равнинами севера, и под плоскогорьем на юге. Это опровергает гипотезу о разном составе каменного материала, составляющего поверхность.
Исследование также показывает, как планета вырабатывает тепло, и объясняет тепловую историю Марса. Основной источник тепла, производимого сегодня в недрах Марса, является результатом распада радиоактивных элементов, таких как торий, уран и калий. Исследование показало, что от 50% до 70% этих выделяющих тепло элементов находятся в марсианской коре.
