Radioaktywny ocean magmy na Marsie - co to oznacza?
„Tego nie ma na Ziemi”, mówi w „The New York Times”, Amir Khan, geofizyk z ETH w Zurychu w Szwajcarii, autor tych analiz. Odkrycia te, opisane w „Nature”, wyjaśniają, jak się wydaje, dlaczego poprzednie oszacowania sugerowały, że jądro Marsa jest tak duże i cechuje się niższą gęstością, co było szeroko dyskutowane i podawane w wątpliwość w środowiskach naukowych.
Według nowych analiz, jądro Marsa jednak może być małe i gęste, podobnie jak ziemskie. To warstwa magmy miała zaciemniać jego rzeczywisty rozmiar. Odkrycia te dodatkowo podważają historię ewolucji Marsa, a być może także innych planet.
InSight, która rozpoczęła działanie w 2018 r., poszukiwała sygnałów wstrząsów sejsmicznych na Marsie. Jednak przez lata żadne z tych tak zwanych „trzęsień Marsa” nie przeniknęło wystarczająco głęboko, aby można było dowiedzieć się czegoś więcej o jądrze planety. Na podstawie dostępnych danych naukowcy oszacowali, że jądro Czerwonej Planety miało promień ponad 1800 km, co sugerowałoby, że nie było wystarczająco gęste, by być jednorodną kulą ciekłego żelaza. Zamiast tego w mieszance, jak zakładano, musiała znajdować się również większa ilość lżejszych pierwiastków, takich jak węgiel, tlen i wodór. Sugestie te nie podobały się niektórym naukowcom, gdyż w ich ocenie lekkie pierwiastki powinny były wyparować już dawno temu pod wpływem ciepła rozległej warstwy magmy lub Słońca.
W końcu, w sierpniu i wrześniu 2021 r. dwa ogromne wstrząsy, z których jeden był spowodowany uderzeniem dużego meteorytu, wywołały potężne wibracje prosto dochodzące do samego środka planety. Tak potężne wstrząsy były właśnie tym, czego naukowcy potrzebowali, by wejrzeć dokładniej w mroczne wnętrze Marsa. Po wprowadzeniu tych danych sejsmicznych do zaawansowanych symulacji komputerowych okazało się, że promień jądra był mniejszy, co sugeruje, że w rzeczywistości jest to prawie czyste ciekłe żelazo, coś, co znamy znacznie lepiej, choćby z wnętrza Ziemi.
Początkowe szacunki dotyczące większego rozmiaru były wynikiem niewykrytego wcześniej radioaktywnego oceanu stopionych skał o głębokości od 150 do 200 km, co sprawiło, że położone pod spodem jądro wydawało się większe, niż jest w rzeczywistości. Jak sądzą naukowcy, w stanie płynnym warstwa ta utrzymywana jest właśnie przez energię rozpadu promieniotwórczego.
Jednak rozwiązanie jednego problemu przyniosło kolejny. W założeniu Mars miał ok. 4 mld lat temu pole magnetyczne, oparte na stygnącym, żelaznym jądrze. Pole to pozwalało m.in. utrzymywać atmosferę, którą Mars potem w większości utracił. Naukowcy uważali, że pole magnetyczne było generowane przez ochładzające się, a tym samym energicznie wirujące, płynne żelazne jądro. Jednak morze gorącej radioaktywnej magmy wydaje się uniemożliwiać schłodzenie jądra do tego etapu. Innymi słowy, coś innego musiało odpowiadać za niegdyś silne pole magnetyczne Marsa, ale nie wiadomo co.
Są sugestie, że w odległej przeszłości Mars miał jakieś nieistniejące już masywne księżyce, które wchodziły w interakcję grawitacyjną z jądrem planety, co w dalszym kroku generowało pole magnetyczne. To jednak tylko przypuszczenia.
Mirosław Usidus
