Vedci môžu skúmať vnútorné zloženie vesmírnych telies aj štúdiom seizmických vĺn. Sonda InSight na Marse vďaka otrasom po náraze asteroidu pomohla zistiť štruktúru jadra tejto našej susednej planéty.
Sondu InSight (čo znamená po anglicky náhľad a je to aj skratka zo slov Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) skonštruovali na štúdium marťanskej geológie a jedna z jej hlavných úloh bola využiť seizmológiu na porovnanie vnútra Marsu a iných skalnatých planét.
V poslednej chvíli
Sonda začala pracovať vo februári 2019 a v roku 2021 vedci informovali, že detegovali tekuté jadro obklopené skalnatým plášťom. Priemer jadra určili na 3 660 km. Tento výsledok bol prekvapivý. Prečo je priemer jadra väčší než polovica priemeru celej planéty (rovníkový priemer Marsu je 6 792 km)? Veľký objem jadra by znamenal, že jeho priemerná hustota by bola nízka, iba 6 g/cm3. Na porovnanie, hustota jadra Zeme je 8 g/cm3. Potrebovali by ste veľké množstvo ľahkých chemických prvkov, aby ste toto dosiahli, hovorí Amir Khan z ETH Zürich vo Švajčiarsku. Jadro sa sformovalo, keď bola naša Slnečná sústava mladá a bolo by veľmi náročné dostať všetky tieto ľahké prvky do jadra.
Vedci chceli získať viac seizmických údajov, lenže väčšina planetárnych otrasov bola príliš slabá a príliš blízko k seizmografu na to, aby takéto údaje zaznamenali. Navyše na slnečných paneloch InSightu sa zhromažďoval prach a panely postupne dodávali už len 27 % energie v porovnaní s čistými panelmi. Našťastie veľké otrasy počas 1 000. solu misie InSight 18. septembra 2021 a ďalšie, menšie, na Štedrý deň, ponúkli nádej na riešenie záhady. Len o niekoľko mesiacov nato strata napájania InSightu zabránila vyslať ďalšie seizmické údaje.
Menšie a hustejšie
Dopad asteroidu v značnej vzdialenosti od sondy InSight v septembri 2021 vyvolal seizmické vlny, ktoré poskytli nové detaily o vnútre planéty. Po prvý raz dorazili seizmické vlny v správnom uhle a s dostatočnou energiou nato, aby odhalili predtým nerozpoznané vrstvy roztopenej magmy v spodnom plášti, ktorý obkolesuje roztavené kovové jadro Marsu.
Dve skupiny vedcov vzápätí začali nezávislý výskum rozvrstvenia plášťa Marsu. O svojich výsledkoch nedávno informovali v časopise Nature. Nové štúdie ukazujú, že kovové jadro má priemer iba 1 650 až 1 665 km. To zväčšuje priemernú hustotu na hodnotu 6,6 g/cm3 a zároveň redukuje neočakávane veľkú koncentráciu ľahkých prvkov. Tekutá vrstva v plášti izoluje jadro a bráni jeho ochladeniu. Bez pohybov spojených s ochladzovaním jadro nemôže generovať efekt dynama (magnetické pole). Dávne magnetické pole Marsu zaznamenané v kôre museli teda spôsobiť externé zdroje, napríklad energetické impakty.
Po Marse Mesiac
Veľká vec v týchto dvoch prácach je to, že sme okrem malých detailov rôznymi postupmi prišli k rovnakým záverom, odhaľuje A. Khan. Khanova skupina videla len jednu vrstvu roztavenej magmy na spodnej časti plášťa, zatiaľ čo skupina Henriho Samuela z francúzskej Paris Cité University videla dve vrstvy s tenkou hornou kašovitou vrstvou a spodnou úplne roztavenou. Rozlišovať tieto rozdiely môže byť dôležité pri pochopení podstaty marťanského dynama, ktoré zanechalo stopy magnetického poľa v starých horninách.
Na získanie väčšieho množstva údajov po skončení misie InSight by vedci na Marse potrebovali nový seizmograf. Takáto misia však zatiaľ nie je naplánovaná. NASA má kópiu seizmografu z InSightu nazývanú ForeSight, ktorá má letieť na odvrátenú stranu Mesiaca v roku 2025. Bude to vzrušujúce, pretože ForeSight by nám mohol povedať viac o malom tekutom jadre Mesiaca, hovorí A. Khan.
RNDr. Zdeněk Komárek
