Марс вращается быстрее, чем считалось ранее — это помог выяснить зонд NASA InSight

Марс оказался «спидраннером» Солнечной системы: данные с зонда NASA InSight показали, что планета постепенно ускоряет своё вращение, сокращая продолжительность собственных суток на доли миллисекунды каждый год. Это открытие не просто уточняет астрономические константы, а заставляет пересмотреть модели внутреннего строения Красной планеты и её геологической истории.

Эффект «убегающего волчка»: что показали 600 дней наблюдений

В отличие от Земли, где замедление вращения вызвано гравитационным влиянием Луны, Марс демонстрирует обратную динамику. Анализ телеметрии с антенного комплекса RISE, установленного на посадочном модуле InSight, выявил ускорение на 4,4 угловых миллисекунды в год. Для сравнения: земные сутки удлиняются примерно на 1,7 миллисекунды за столетие из-за приливного трения. Марсианский же «спин» разгоняется, хотя и крайне медленно.

Методика измерения была ювелирной. Сеть земных антенн дальней космической связи NASA отправляла сигнал на RISE, который отражал его обратно. Ученые фиксировали доплеровские искажения, чтобы вычислить смещение станции в пространстве с точностью до 40 сантиметров. 600 дней фильтрации шумов и обработки данных позволили в пять раз повысить точность предыдущих замеров, сделанных аппаратами «Викинг» еще в 1970-х годах.

Внутренняя кухня планеты: ядро, шапки и ледниковый период

Ускорение вращения — не просто любопытный факт. Это ключ к разгадке внутреннего строения Марса. Комбинируя данные RISE с сейсмическими «эхами» марсотрясений, исследователи смогли ограничить радиус жидкого ядра планеты диапазоном от 1790 до 1850 километров. При общем радиусе Марса в 3390 км это указывает на относительно большую и менее плотную сердцевину, чем предполагалось ранее.

Среди главных гипотез, объясняющих разгон планеты, фигурируют два процесса. Первый — перераспределение массы в полярных шапках, где углекислотный лед сублимирует и конденсируется в зависимости от сезона. Второй — последствия глобального изменения климата: после завершения последнего ледникового периода на Марсе могли сместиться огромные массивы пород в приполярных зонах, изменив момент инерции планеты. Не исключено также влияние неоднородной плотности самого ядра, где потоки жидкого металла создают неравномерное гравитационное поле.

Точные данные о колебаниях оси вращения (нутации) дополнили картину. Они позволяют отсеивать нереалистичные модели внутреннего строения, приближая ученых к пониманию того, почему Марс потерял магнитное поле и как эволюционировала его кора.

Миссия InSight, завершившаяся в 2022 году из-за критического загрязнения солнечных панелей марсианской пылью, оставила после себя массив данных, который будут анализировать еще годы. Именно этот архив, а не новые полеты, сейчас является главным источником сведений о глубинных процессах на планете.

То, что мы наблюдаем ускорение, а не замедление вращения, ставит под вопрос многие устоявшиеся теории о балансе масс и климатических циклах на Марсе. Если связь между таянием полярных шапок и динамикой вращения подтвердится, это даст мощный инструмент для изучения климатических изменений не только на Красной планете, но и для понимания долгосрочных геофизических процессов на Земле. Фактически, InSight подарил нам не просто цифры, а новую оптику для взгляда на планетарную эволюцию.