נתונים שאספה הנחתת האמריקאית Insight בשנתיים האחרונות מעלים כי לכוכב הלכת יש ליבה נוזלית, קרום דק ובעבר כנראה הייתה לו טקטוניקת לוחות

הנחתת Insight שנחתה על מאדים לפני כשנתיים עם ציוד מדעי רב, מספקת עד כה גילויים מפתיעים ומעניינים. בכינוס השנתי של אגודת הגיאופיזיקה האמריקאית (AGU) שהיה מקוון השנה, דיווחו מדעני המשימה שבעקבות מספר רעידות אדמה הם הצליחו לחשב את עובי הקרום, המעטפת והליבה של מאדים.

הדמיה של הנחתת על גבי חתך קרקע של מאדים, הסייסמוגרף מתחת לכיפה משמאל | איור: IPGP/Nicolas Sarter
הדמיה של הנחתת על גבי חתך קרקע של מאדים, הסייסמוגרף מתחת לכיפה משמאל | איור: IPGP/Nicolas Sarter

אחד המכשירים המדעיים על גבי אינסייט הוא סייסמוגרף, שמזהה רעידות אדמה באמצעות מדידת הגלים הנוצרים בקרקע בעת רעידת אדמה. שניים מהגלים החשובים הם גלי P וגלי S. גלי P הם גלי לחץ (שמם מגיע מהמילה Pressure או מהמילה Primary, משום שהם המהירים ביותר ומגיעים ראשונים) וגלי S הם גלי גזירה (מהמילה Shear, גזירה, או Secondary - משניים). גלי גזירה לא יכולים לנוע בתווך נוזלי מכיוון שלא ניתן "לגזור" נוזל. לכן אם מגיעים אלינו גלי P ולא מגיעים גלי S אנו מסיקים כי הם עברו באזור בכוכב הלכת שהוא נוזלי.

באופן מפתיע, הנחתת לא מדדה עד כה רעידות אדמה חזקות, אבל כמה רעידות יחסית חלשות וברורות איפשרו למדענים לחשב את עומק השכבות השונות ולספק כמה רמזים על האבולוציה של כוכב הלכת האדום שהתחילה לפני כ-4.5 מיליארד שנים. כאשר כוכב לכת נוצר הוא חם מאוד והסלעים מותכים, מה שמאפשר ליסודות כבדים כמו ברזל לשקוע ולייצר את הליבה, לעומת זאת, סלעים קלים יותר צפים למעלה ויוצרים את הקרום.

הדמיה של התפשטות גלים סיימיים במאדים | מקור: NASA/JPL-Caltech/ETH Zurich/ Van Driel
הגלים חושפים את המבנה הפנימי. הדמיה של התפשטות גלים סיימיים במאדים | מקור: NASA/JPL-Caltech/ETH Zurich/ Van Driel

קרום דק וליבה נוזלית

המחקרים שהוצגו בכינוס חושפים שהקרום של מאדים דק יותר ממה שחשבו, ועוביו 20-37 קילומטר. הוא  דק אף יותר מהקרום היבשתי של כדור הארץ, ממצא הרומז שמאדים איבד חום בצורה יעילה יותר מאשר מדענים שיערו בעבר, אולי אף על ידי טקטוניקת לוחות.

הסייסמוגרף של Insight מדד גם כמה רעידות אדמה שנוצרו רחוק מאוד מהנחתת, כך שהגלים שהגיעו אליה מהן עברו גם דרך המעטפת, לא רק דרך הקרום. ניתוח של המדידות האלה העלה שהמעטפת דקה יותר ממה שציפו, לכן קרה יותר ממה שחשבו קודם, וגם הממצא הזה מחזק את התיאוריה על איבוד חום מהיר ורומז שבעבר אולי הייתה טקטוניקת לוחות במאדים. 

מכשיר נוסף בנחתת מודד תנודות קטנות של מאדים במסלולו, בעזרת מדידות של אפקט דופלר בגלי רדיו שנשלחים מהארץ לנחתת וממנה לכדור הארץ. התנודות חושפות שינויים קטנים בסיבוב של כוכב הלכת האדום. לאחר שמדדו כ-350 שעות של תנודות כאלה, חישבו המדענים לפיהן את גודל הליבה, העשויה ברובה ברזל, והגיעו למסקנה שקוטרה כ-1800 קילומטר והברזל בה במצב צבירה נוזלי. 

בכדור הארץ, קונבקציה בליבה החיצונית הנוזלית מפעילה "דינמו" שיוצר את השדה המגנטי המגן עלינו מחלקיקים טעונים המגיעים מהשמש, אולם במאדים נראה שהקונבקציה פסקה בעקבות התקררות הליבה ולכן אין שדה מגנטי שיגן מפני חלקיקים טעונים ואנרגטיים המגיעים מהשמש. בקרינה הזו צריכים להתחשב גם מי שמתכננים משימות מאוישות או מושבות על מאדים