Juni 20, 2024

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Der Mars verbirgt unter seiner Oberfläche ein radioaktives Magmameer

Der Mars verbirgt unter seiner Oberfläche ein radioaktives Magmameer

Im Jahr 2021 scheint es, als hätte der Mars ein überraschend großes Herz. Wissenschaftler haben InSight, einen Roboterlander, verwendet, um das Innere des Planeten zu untersuchen. Die Raumsonde hörte genügend Erdbeben auf dem Mars, um sich ein Bild von der Schichtstruktur der Unterwelt des Mars machen zu können.

Schale und Mantel waren nicht besonders seltsam. Allerdings war der Kern für einen so kleinen Planeten sehr groß und nicht sehr dicht.

Für einige Forscher war diese grundlegende Messung nicht gültig.

„Wir haben etwas verpasst“, sagte er. Amir Khan, ein Geophysiker an der ETH Zürich in der Schweiz, der die InSight-Daten untersucht hat. „aber warum?“

Es stellt sich heraus, dass der Kern des Mars klein ist, wie Dr. Khan und andere Forscher herausgefunden haben.

In zwei Studien Forscher haben die seismischen Aufzeichnungen von InSight neu bewertet, die am Mittwoch in der Fachzeitschrift Nature veröffentlicht wurden. Beide Teams kamen unabhängig voneinander zu dem Schluss, dass der Marskern dem Schwermetallkern unseres Universums ähnlicher ist als bisher angenommen. Die ursprüngliche Schätzung der höheren Größe war das Ergebnis eines unentdeckten Ozeans aus geschmolzenem Gestein in einer Tiefe von 90 bis 125 Meilen, was den Kern größer erscheinen ließ, als er tatsächlich war.

Aber das tiefe Magmameer, das unter dem festen Mantel des Mars verborgen ist und durch radioaktive Elemente geschmolzen gehalten wird, ist seltsam. „Es existiert nicht auf der Erde“, sagte Dr. Khan, und seine Anwesenheit erfordert möglicherweise ein Umdenken über die chaotische Entwicklung des Roten Planeten.

Seit mehr als einem Jahrhundert untersuchen Wissenschaftler die geologischen Schichten der Erde mithilfe der Lichtkraft seismischer Wellen, die durch ein Erdbeben erzeugt werden. Der InSight-Rover, der im November 2018 auf dem Mars landete, wurde geschickt, um zu sehen, ob die rostigen Innereien der Welt ähnlich waren.

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Doch die Untersuchung des Mars mit einem einzigen Seismometer hat sich als schwierig erwiesen. Die Instrumente von InSight entdeckten nur wenige mäßige Erdbeben, die größtenteils aus … stammten. Twitch-Bereich In der Nähe der Raumsonde wurde nur ein kleiner Teil des Marskuchens seismisch abgebildet. Eine Zeit lang schienen auch Marsbeben abzuprallen, aber nicht in den tiefsten Kern des Planeten einzudringen, sodass nur sehr wenige Informationen über den Kern preisgegeben wurden.

Die Forscher ermittelten, dass der Radius des Marskerns etwa 1.140 Meilen betrug, was darauf hindeutet, dass er nicht sehr dicht war. Man nahm an, dass die Kerne terrestrischer Planeten reich an Eisen seien, doch dies wurde schließlich im prall gefüllten Kern des Mars bestätigt. Völlig flüssig – Es erschien 27 Prozent leichter als reines flüssiges Eisen. Die Schlussfolgerung war, dass der Marskern seltsamerweise reich an leichteren Elementen wie Schwefel, Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff war – einer trüben Substanz, die von der jungen Sonne vor der Entstehung des Mars hätte weggeblasen werden sollen.

Verwirrt hofften die Wissenschaftler, dass eine stärkere seismische Beugung Klarheit schaffen würde. Und am 18. September 2021 ergab sich der Himmel: Ein Meteor raste in die Hemisphäre gegenüber von InSight und löste seismische Wellen aus, die durch den Kern schossen und an seinen Rändern herumprallten.

„Das war der Wendepunkt“, sagte er. Heinrich SamuelGeophysiker an der Pariser Stadtuniversität und Autor einer der neuen Studien.

Basierend auf einem Modell der thermischen und chemischen Entwicklung des Mars schlugen Dr. Samuel und seine Kollegen die Existenz von A vor An seinen Seiten erstreckt sich ein Ozean aus Magma Im Jahr 2021. Aber „wir haben keine seismischen Beweise“, sagte er. Mit diesem Meteoriteneinschlag bestätigte sein Team die Existenz dieser ultraheißen radioaktiven Suppe.

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Dr. Khans Team nutzte den Effekt auch, um die seismischen Daten von InSight erneut zu untersuchen und sie mit Computersimulationen zu kombinieren, um zu untersuchen, wie sich eisenreiche Legierungen auf molekularer Ebene verhalten – und entdeckte dabei unabhängig voneinander den verborgenen Magma-Ozean des Mars.

Sein Vorhandensein bedeutet, dass der flüssige Kern einen Radius von etwa 1.600 Meilen hat und ein dichterer, eisenreicher Himmelskörper mit weniger leichteren Elementen ist, was einfacher zu erklären ist.

Er sagte, die Entdeckung sei „absolut faszinierend“ und die kombinierten Schlussfolgerungen der Studien seien überzeugend Paula Colemier, ein Seismologe an der Universität Oxford, war nicht an der Forschung beteiligt. „Aber sie könnten ein neues Problem aufwerfen.“

Bevor der Mars vor 3,8 Milliarden Jahren zusammenbrach, verfügte er über ein Magnetfeld, das seine Atmosphäre schützte. Wissenschaftler gingen davon aus, dass das Magnetfeld dadurch erzeugt wurde, dass der flüssige Eisenkern abgekühlt und dadurch stark vermischt wurde. Aber eine radioaktive Magmadecke hätte den Kern sehr warm gehalten.

Daher ist eine neue Entstehungsgeschichte der magnetischen Blase des Mars erforderlich. Dr. Samuels machte einen Vorschlag: Der Mars könnte schon vor langer Zeit Monde gehabt haben, die größer waren als seine jetzigen, und deren starke Schwerkraft im Kern magneterzeugende Bewegungen auslösen konnte. Aber er sagte, dass dies im Moment nur eine Hypothese sei.

Vier Jahre später starb InSight im Jahr 2022. Doch die Entdeckung dieses Magma-Ozeans wird wahrscheinlich nicht die letzte Überraschung der Mission sein. „Das ist erst der Anfang“, sagte Dr. Samuel.