V roce 2021 zasáhla planetu Mars dvě marsotřesení, jejichž vibrace pronikly hluboko do jádra rudé planety. Vědci tak získali nejlepší data v historii o velikosti a složení jádra. Sonda InSight přestala na Marsu pracovat vloni v prosinci, ale databáze údajů z jejího seismometru představuje pokladnici, ze které budou experti čerpat ještě desítky let. Analýza seismických vln ze dvou zmíněných otřesů z roku 2021 vědcům naznačila, že jádro z tekutého železa je menší a hustší, než se v minulosti předpokládalo. Nové poznatky, které představují historicky první přímá pozorování jádra jiné planety, byly podrobně rozebrány v rámci odborného článku, který vyšel 24. dubna ve Sborníku Národních akademií věd.

Zmíněné otřesy nastaly 25. srpna a 18. září 2021 a byly to první případy, kdy tým sondy InSight zjistil, že chvění pocházelo z opačného konce planety. Vzdálenost byla v tomto případě rozhodující. Čím dále proběhne marsotřesení od InSight, tím hlouběji do planety se seismické vlny dostanou, než dojde k jejich detekci. „Potřebovali jsme jak štěstí, tak i schopnosti, abychom objevili a poté využili tyto otřesy,“ říká Jessica Irving z University of Bristol, která vedla novou studii a dodává: „Otřesy z opačné strany jsou z vlastní podstaty složitější na detekci, protože velká část energie je při průchodu seismické vlny planetou ztracena či odkloněna.“

Jessica Irving upozorňuje, že k těmto marsotřesením došlo až poté, co sonda strávila na Marsu více než jeden tamní rok (dva roky pozemské). To znamená, že tým expertů, kteří zpočátku pečlivě zkoumali seismografy – už měli své dovednosti dostatečně zdokonalené. Pomohla také skutečnost, že jedno ze dvou marsotřesení způsobil dopad meteoroidu. Jejich dopady poskytují vědcům údaje o přesné poloze a přesnější data, se kterými seismologové pracují. Jelikož Mars nemá tektonické desky, většina marsotřesení je způsobena zlomy nebo skalními trhlinami, které vznikají v kůře planety v důsledku tepla a napětí. Při detekci zemětřesení hrál roli také jejich rozsah.

„Tato dvě marsotřesení na opačné straně planety patřila mezi ta větší, která byla sondou InSight zaznamenána,“ popisuje Bruce Banerdt, hlavní vědecký pracovník mise InSight z Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii a dodává: „Pokud by nebyla tak silná, nemohli bychom je zachytit.“ Jednou z výzev při detekci těchto otřesů byla skutečnost, že k nim došlo v tzv. oblasti stínu. Jde o část planety, ze které se seismické vlny odrážely směrem od sondy InSight. Tím se ozvěnám otřesů komplikovala cesta k landeru, kam se dostaly pouze ty nejsilnější projevy. Detekce seismických vln, které projdou přes oblast stínu, je mimořádně náročná. Ještě úžasnější je skutečnost, že tým kolem sondy InSight to dokázal s jediným seismometrem, který měli na Marsu. Oproti tomu na Zemi mohou vědci využívat data z celé sítě seismometrů.

„Vyžadovalo to hodně seismologických analýz napříč celým naším týmem, abychom z komplexních seismogramů zaznamenaných landerem vytáhli tyto konkrétní stopy,“ vzpomíná Irving. Předešlý článek obsahoval první pohledy na jádro, vycházel z analýzy seismických vln, které se odrážely od jeho vnější hranice, což ve výsledku poskytlo méně přesné údaje. Detekce seismických vln, které skutečně prošly jádrem, umožňuje vědcům zpřesnit modely toho, jak vlastně jádro vypadá. Na základě zjištění zdokumentovaných v novém článku se asi pětina jádra skládá z prvků, jako je síra, kyslík, uhlík a vodík.

„Určení množství těchto prvků v jádru planety je důležité pro pochopení podmínek v naší Sluneční soustavě v době vzniku planet, ale i toho, jak tyto podmínky ovlivňovaly vznikající planety,“ říká jedna ze spoluatorek studie, Doyeon Kim z ETH Zurich. Právě tyto poznatky byly hlavním cílem celé mise InSight. Ta totiž měla pomoci vědcům pochopit, jak vznikaly kamenné světy včetně Země a Měsíce.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/…/thumbnails/image/1-pia25680-insights-seismometer-1041.jpg
https://www.nasa.gov/…/thumbnails/image/2-pia25827-insight-detects-quakes-1041.jpg
https://insight.cnes.fr/sites/default/files/migration/smsc/insight/icons/sismo_transparent.gif
https://www.seis-insight.eu/images/Public-Images/S2-Accueil/seis_ecorche_total_big.jpg