Hulumtimi i ri hedh dritë mbi strukturën e Marsit

Gjatë vitit të fundit të misionit Mars InSight të NASA-s, një tërmet i madh i marshit i lejoi studiuesit nga ETH Cyrih të përcaktojnë trashësinë dhe dendësinë globale të kores së Marsit. Korja e Marsit doli të ishte dukshëm më e trashë në krahasim me ato të Tokës ose Hënës dhe burimi kryesor i nxehtësisë së planetit është radioaktiv.

Shërbimi Marsquake në ETH Cyrih zbuloi tërmetin më të fortë të shënuar ndonjëherë në një trup qiellor përveç Tokës në maj 2022. Kjo ngjarje, e cila kishte një magnitudë të përafërt prej 4.6, u dokumentua në sipërfaqen e Marsit nëpërmjet sizmometrit të vendosur si pjesë e NASA Mars Misioni InSight.

“Ky marstërmet dërgoi valë të forta sizmike që udhëtuan përgjatë sipërfaqes së Marsit,” thotë Doyeon Kim, një sizmolog në Institutin e Gjeofizikës në ETH Cyrih.

Pas më shumë se tre vitesh monitorimi ditor dhe me uljen e niveleve të fuqisë në sizmometrin e InSight, studiuesit u shpërblyen me të dhëna nga një tërmet i konsiderueshëm. Valët sipërfaqësore të vëzhguara nga ky tërmet i madh jo vetëm që udhëtuan nga burimi i tërmetit në stacionin matës, ato gjithashtu vazhduan të udhëtojnë disa herë në të gjithë planetin. Këto të dhëna jo vetëm që siguruan informacion për zona të veçanta të Marsit, por gjithashtu mundësonin një pamje globale të planetit.

“Nga ky tërmet, tërmeti më i madh i regjistruar gjatë gjithë misionit InSight, ne vëzhguam valët sipërfaqësore që rrethuan Marsin deri në tre herë”, thotë sizmologu dhe autori kryesor i një studimi të sapo publikuar në revistën, Geophysical Research Letters.

Për të marrë informacion në lidhje me strukturën nëpër të cilën kaluan valët, studiuesit matën se sa shpejt përhapen këto valë në frekuenca të ndryshme.

Këto shpejtësi sizmike ofrojnë njohuri mbi strukturën e brendshme në thellësi të ndryshme. Më parë, valët sipërfaqësore të vëzhguara nga dy ndikimet e mëdha të meteorit lejuan gjithashtu gjetje rajonale përgjatë shtigjeve të tyre specifike të përhapjes.

“Tani, “ne kemi vëzhgime sizmike që përfaqësojnë strukturën globale,” thotë Kim.

Duke kombinuar rezultatet e tyre të marra rishtazi me të dhënat ekzistuese mbi gravitetin dhe topografinë e Marsit, studiuesit ishin në gjendje të përcaktonin trashësinë e kores së Marsit. Mesatarisht është 42 deri në 56 kilometra (26 – 35 milje). Mesatarisht, korja është më e hollë në pellgun e ndikimit të Isidis në ~ 10 km (6 milje), dhe më e trashë në provincën Tharsis me ~ 90 km (56 milje).

Për ta vënë këtë në perspektivë, të dhënat sizmike tregojnë se korja e Tokës ka një trashësi mesatare prej 21 deri në 27 kilometra (13 – 17 milje), ndërsa korja hënore, siç përcaktohet nga sizmometrat e misionit Apollo është midis 34 dhe 43 kilometra (21 – 27 milje) i trashë.

“Kjo do të thotë se korja e Marsit është shumë më e trashë se ajo e Tokës apo Hënës”, thotë Kim. Në përgjithësi, trupat planetarë më të vegjël në sistemin tonë diellor kanë një kore më të trashë se trupat më të mëdhenj. Kim shpjegon, “Ne ishim me fat që vëzhguam këtë tërmet. Në Tokë, do të kishim vështirësi të përcaktonim trashësinë e kores së Tokës duke përdorur të njëjtën magnitudë tërmeti që ndodhi në Mars. Ndërsa Marsi është më i vogël se Toka, ai transporton energjinë sizmike në mënyrë më efikase.

Një nga rezultatet më të rëndësishme të këtij hulumtimi ka të bëjë me ndryshimin midis hemisferës veriore dhe jugore të Marsit. Ky kontrast është vërejtur për aq kohë sa ka pasur teleskopë; është veçanërisht e dukshme në imazhet nga satelitët e Marsit. Hemisfera veriore në Mars përbëhet nga ultësira të sheshta, ndërsa në jug ka pllaja të larta. Ndarja midis ultësirës veriore dhe malësive jugore quhet dikotomia marsiane.

“Dikush mund të mendojë se ky ndryshim mund të shpjegohet nga dy kompozime të ndryshme shkëmbi,” thotë Kim: “Një shkëmb do të ishte më i dendur se tjetri.” Ndërsa përbërja mund të jetë e njëjtë në veri dhe jug, trashësia e kores ndryshon. Nëse korja është më e trashë në jug, do të kishte material më pak të dendur të mantelit marsian nën të, ndërsa një kore më e hollë në veri do të kishte më shumë nga ky material i dendur dhe më i rëndë.

Pikërisht çfarë kanë qenë në gjendje të vërtetojnë studiuesit? “Bazuar në vëzhgimet sizmike dhe të dhënat e gravitetit, ne tregojmë se dendësia e kores në ultësirën veriore dhe malësinë jugore është e ngjashme,” shkruajnë ata. Në të kundërt, korja në hemisferën jugore shtrihet në një thellësi më të madhe sesa në hemisferën veriore. “Ky zbulim është shumë emocionues dhe i jep fund një diskutimi të gjatë shkencor mbi origjinën dhe strukturën e kores marsiane,” thotë Kim. Në fund të fundit, analiza e ndikimeve të meteoritëve në Mars vitin e kaluar tashmë dha prova se koret në veri dhe jug janë bërë nga i njëjti material.

Përfundime të mëtejshme mund të nxirren edhe nga korja e trashë marsiane. “Studimi ynë ofron se si planeti gjeneron nxehtësinë e tij dhe shpjegon historinë termike të Marsit”, thotë Kim. Si një planet me një pjatë, burimi kryesor i nxehtësisë së prodhuar në brendësi të Marsit sot është rezultat i kalbjes së elementeve radioaktive si toriumi, uraniumi dhe kaliumi. Studimi zbuloi se 50 deri në 70 për qind e këtyre elementëve që prodhojnë nxehtësi gjenden në koren e Marsit. Ky akumulim i lartë mund të shpjegojë pse ka rajone lokale poshtë ku proceset e shkrirjes mund të ndodhin ende sot.