Почему Марс погиб, а Земля — нет? Учёные наконец-то заглянули в его ядро и нашли главную улику

Марс — наш давний сосед по Солнечной системе, объект пристального внимания и источник бесконечного вдохновения. Мы видим его ржавые равнины, гигантские вулканы и ледяные полярные шапки. Но что скрывается глубоко под этой знаменитой красной пылью? Долгое время внутреннее строение Марса оставалось предметом теоретических моделей и догадок. Однако недавние открытия, сделанные благодаря сейсмическим данным, позволили нам буквально услышать «пульс» планеты и заглянуть в её самое сердце. И то, что мы там обнаружили, оказалось одновременно и знакомым, и совершенно неожиданным.

Как «подслушать» планету?

Чтобы понять, что находится внутри планеты, учёные не могут просто пробурить сверхглубокую скважину. Вместо этого они используют метод, похожий на медицинское УЗИ, — сейсмологию. Источником «звука» служат планетотрясения, в данном случае — марсотрясения. Колебания от этих толчков, известные как сейсмические волны, проходят сквозь недра планеты, отражаясь и преломляясь на границах слоёв разной плотности и состава.

Именно для этой цели на Марс в 2018 году был отправлен аппарат NASA InSight. Его сверхчувствительный сейсмометр SEIS был нашим «ухом», приложенным к марсианской поверхности. За годы своей работы, прежде чем его солнечные панели покрылись пылью в 2022 году, InSight зафиксировал более 1300 толчков. И учёным под руководством Даоюаня Суня из Научно-технического университета Китая удалось их расшифровать.

Марсианский «авокадо»: что скрывается внутри?

Прежние научные модели предполагали, что ядро Марса полностью жидкое — гигантский шар из расплавленного металла. Это логично для планеты, которая меньше Земли и, следовательно, остывала быстрее. Однако анализ сейсмических волн от 23 наиболее чётко зафиксированных марсотрясений нарисовал совершенно иную, более сложную картину.

Выяснилось, что внутреннее строение Марса поразительно напоминает земное. Представьте себе авокадо:

1. Твёрдая «косточка» — это твёрдое внутреннее ядро из сплава железа и никеля. Его радиус составляет около 613 километров. Оно хоть и небольшое, но его существование кардинально меняет наше представление о планете.
2. Мягкая «мякоть» — это жидкое внешнее ядро, окружающее твёрдый центр и простирающееся до радиуса примерно 1800 километров.
3. Тонкая «кожура» — это мантия и кора планеты.

Это открытие — настоящий прорыв. Оно говорит о том, что Марс не просто «простывший» каменный шар, а планета со сложной внутренней динамикой. Процесс кристаллизации, когда расплавленный металл на границе с внутренним ядром застывает, мог идти в прошлом и, возможно, продолжается до сих пор. Учёные даже допускают наличие переходной, «кашеобразной» зоны между твёрдым и жидким слоями.

Главная загадка: куда исчезло магнитное поле?

И вот здесь начинается самое интересное. Наличие структуры «твёрдое ядро внутри жидкого» — это ключевой механизм для работы планетарного динамо, которое генерирует глобальное магнитное поле. Конвекционные потоки в жидком металлическом ядре, вращающемся вокруг твёрдого центра, создают электрические токи, которые, в свою очередь, порождают мощный магнитный щит.

У Земли этот щит есть, и он защищает нашу атмосферу и всё живое от губительного солнечного ветра. У Марса же сегодня глобального магнитного поля нет, из-за чего его атмосфера была практически «сдута» в космос миллиарды лет назад. Почему?

Новые данные о ядре дают пищу для размышлений. Возможно, марсианское динамо когда-то работало, но затем остановилось. Одна из гипотез, которую упоминает Николас Шмерр из Университета Мэриленда, заключается в том, что процесс кристаллизации ядра на Марсе идёт очень медленно. Этого может быть недостаточно для поддержания активных конвекционных потоков, необходимых для генерации сильного магнитного поля. Изучение состава ядра, которое, помимо железа и никеля, может содержать лёгкие примеси вроде кислорода, поможет прояснить эту картину и понять, почему история Марса пошла по столь драматическому пути.

Один в поле не воин: почему история не закончена

Несмотря на грандиозность открытия, учёные подчёркивают: это лишь первый взгляд вглубь Марса. Все выводы сделаны на основе данных от одного-единственного сейсмометра. Это всё равно что пытаться составить карту целого континента, находясь в одной точке. Мы получили общее представление, но детали — точная форма ядра, его состав, динамика на границе слоёв — пока остаются размытыми.

Чтобы получить чёткую картину, понадобится целая сеть сейсмологических станций, разбросанных по всей планете. Только тогда мы сможем построить трёхмерную модель марсианских недр и окончательно разгадать загадку его угасшего магнитного поля.

Миссия InSight завершена, но её наследие огромно. Она позволила нам услышать тихое сердцебиение соседнего мира и понять, что он гораздо сложнее и интереснее, чем кажется на первый взгляд. Каждый новый факт о Марсе не просто пополняет копилку знаний, но и помогает нам лучше понять историю нашей собственной планеты и наше место в этой великой космической драме.