O interior de Marte foi revelado pela InSight

A ciência planetária comparativa deu um novo salto graças aos dados da missão InSight, em particular através da Ondas sísmicas detectadas pelo instrumento Seis em Marte. Depois da Terra e da Lua, conhecemos a estrutura interna de um novo planeta rochoso que também possui crosta, manto e núcleo.

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Equipe internacional de cientistas planetários Missão Insight da NASA Acabei de publicar três artigos na revista Ciências Isso mostra o quão longe chegamos desde então Expedições vikings nos anos setenta, o primeiro a iniciar seriamente a exploração de Marte na Terra. Carl sagan Infelizmente, ele não está mais lá para tomar nota (e comentar) as descobertas reveladas nesses artigos que nos dizem que finalmente temos a primeira imagem completa e precisa, tão precisa quanto possível agora, da estrutura interna de Marte.

Cientistas planetários se especializam em geologia A geofísica marciana já foi capaz de chegar a algumas conclusões anos atrás, estudando o campo da gravidade e a topografia de Marte, ligando os dados dessas regiões com as informações minerais e cosmológicas fornecidas pelo estudo Meteoritos marcianos (Na ciência planetária como em AstrofísicaA estrutura microscópica do mundo e sua estrutura macroscópica mantêm fortes ligações causais). Assim, sabia-se que a espessura Concha Do planeta vermelho, deve estar entre 30 e 100 quilômetros. Mas não podíamos ir muito longe com os outros dados relativos à estrutura profunda de Marte, concluímos no máximo que o núcleo deve existir, com um raio estimado entre 1.400 e 2.000 quilômetros.

Artigos publicados em Ciências Por meio da colaboração InSight relacionada a Concha, a Casaco e a Núcleo Marcha. Os primeiros relatórios indicam várias descontinuidades físicas e possivelmente também químicas na crosta marciana. Como mostrado CNRS Press Release, o primeiro tem cerca de 10 km de profundidade e geólogos Marte argumenta que reflete a presença de rochas altamente intemperizadas, causadas por uma circulação de fluidos muito antiga. Abaixo, haverá uma estrutura geológica levemente alterada com uma segunda quebra de cerca de 20 km, e depois uma terceira, menos pronunciada, de cerca de 35 km.

Gravidade, campo magnético e sismologia, sondas geofísicas internas

análise engenhosa de ondas sísmicas Tornou-se possível através da experiência seis (Experimento sísmico para instalações internas)E Tipo de composto de três sismógrafos, agora nos permite concluir que Marte tem um núcleo de ferro líquido Seu raio varia entre 1.790 km e 1.870 km e contém Elementos leves, assim como no caso do núcleo da Terra. Mas, onde há apenas uma coisa Campo magnético da crosta fóssil da Terra em MarteEsta polpa líquida não contém Equivalente à geodinâmica atualmente.

Por outro lado, o Casaco Marte parece consistir em uma única crosta mineral, semelhante à do manto superior da Terra. Mas o análogo do manto inferior é dominado por bridgemanite Parece ausente, o que tem consequências para o estado convectivo do manto de Marte. Como mostrado Philip Logon Em um artigo de França ConversaE Professor de Geofísica e Ciências Planetárias no Instituto de Geofísica de Paris (IPGP) e de Ele é o investigador principal do Seis no Instituto de Física: “ Se existisse em Marte, tal camada teria “reforçado” gravidez Portanto vulcões, especialmente durante os primeiros 500 milhões de anos. »

Chegamos a essas conclusões nos esforçando especificamente para fazer anotações que se fixam em milhares modelos digitais do manto e do núcleo de Marte dependendo de muitos parâmetros ajustáveis, como a busca pelas características exatas de um instrumento musical comparando o som produzido por todo um grupo de instrumentos supostamente semelhantes àqueles que se ouve sem ver. Precisão Problema de linguagem reversa Físicos Matemáticos.

Vamos explicar tudo isso um pouco.

Como no caso do nosso planeta azul, a revolução na determinação da estrutura interna de Marte veio de sismologia. Só podemos ter uma ideia comovente dos pioneiros dessa ciência no início do século XX.NS O século em que, ao estabelecer suas bases teóricas e práticas com sismômetros mecânicos e eletromecânicos, tornou-se geralmente possível estudar planetas rochosos, mas também estrelas como SoleilE através da Ciência Asterose. Já naquela época, como se costuma dizer, maravilhoso Geofísico, astrônomo e matemático britânico Harold Jeffreys Ele estava interessado em determinar a origem dos planetas, e por isso usou a Terra como o único laboratório disponível em sua época para desvendar o mistério da origem do universo, o que o levaria a desenvolver a sismologia a ponto de provar a ‘existência ‘ do Núcleo da terra.

No caso da Terra e de Marte, para determinar sua estrutura interna, os cientistas planetários foram inicialmente capazes de confiar no estudo do campo de gravidade Esses planetas e seus movimentos de rotação, e isso continua até hoje, em combinação com o estudo das ondas sísmicas.

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Distribuições Tema Dentro de planetas de diferentes densidades, o campo gravitacional é necessariamente local do lado de fora dos planetas, portanto, as medições de grafite na superfície, especialmente os movimentos precisos das sondas em orbitando في Cruzando vales e protuberâncias das superfícies isotônicas do campo gravitacional gerado por estes estrelasNa verdade, tornou possível formar ideias sobre o que as superfícies da Terra e de Marte escondem.

Também podemos considerar o que chamamos tensor Momentodesativação para o planeta, que também depende da distribuição da matéria e da forma do planeta. Injetado nas famosas equações do corpo de Euler Sólido Em rotação, ele determinará como o eixo de rotação de um planeta é exposto a forças gravitacionais externas ou modificações na distribuição de matéria em uma ocasião, por exemplo terremotos, mudará com o tempo. Assim, o estudo dos movimentos do eixo de rotação da Terra, que se manifesta, por exemplo, na formadesvio de seus pólos geográficos, também se mostrou inestimável para as limitações da estrutura interna do nosso planeta azul.

Em caso Missão InSight, por aqui gentileza e a uma introdução Para o eixo de rotação de Marte que foi usado graças ao dispositivo elevação (Experiência de rotação e estrutura interna) que pressionou o centro do planeta.

A missão internacional de Marte, InSight, liderada pela NASA, decolou em maio de 2018 da Base de Vandenberg na Califórnia. Sete professores, investigadores e investigadores do Laboratório de Nantes Planetário e Geodinâmico (LPG – Universidade de Nantes – Universidade de Angers – CNRS) participam nesta missão, que tem como objetivos avaliar a sismicidade de Marte e estimar a espessura das diferentes camadas que compõem o Planeta Vermelho. Dê uma olhada na história, limitações e desafios científicos da missão. Produzido em colaboração com o Pólo Audiovisual e Multimídia da Universidade de Nantes, Cnes e o Instituto de Física do Mundo de Paris, este documentário mostra como o estudo de Marte é possibilitado pelos instrumentos InSight. © UnivNantes

Seis, um sismômetro excepcional

Hoje, mais de 600 eventos sísmicos em Marte foram registrados e analisados ​​pela equipe internacional de Marte Tremor de terra serviço (MQS) da missão InSight, que eram fofocas. Os dados sísmicos cobrem um ano marciano (quase dois anos na Terra) observado diariamente por Seis, um sismômetro excepcional de grande escala depositado pelo braço robótico Da sonda InSight em Marte, um primo distante avançado dos sismógrafos outrora transportados por sondas Viking.

Na Terra, existem milhares de estações para medir as ondas sísmicas, seus tipos e tempos de chegada.energia associado, de modo que possa ser usado para identificar as fontes de ondas sísmicas através Triangulação Bem como retornar à natureza e distribuição das rochas dentro da terra. Na verdade, dependendo da natureza das rochas e de suas condições físicas de temperatura e PressãoTipos de onda frequências E os tempos de voo não são os mesmos.

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No caso de Marte, há apenas uma estação para registrar as ondas sísmicas, e está na superfície, ao contrário das da Terra, que estão enterradas e, portanto, puxadas pelo impacto slots. Mesmo que os sinais de Marte sejam fracos e o ruído sísmico em Marte seja igualmente grande, é necessário filtrar sutilmente os sinais gravados para considerar apenas os sinais de vibração dentro de Marte.

Seis na verdade tem três sismômetros principais, como Eric Beauclair explica no vídeo abaixo (6:50). Isso torna possível retornar em particular à direção de origem das ondas sísmicas medidas. Acima de tudo, os cientistas planetários usaram transições entre diferentes tipos de ondas e suas diferentes frequências e mudanças de fase, sejam elas propagadas na superfície ou refletidas pelas camadas internas, que serão mostradas nos tempos de chegada. As ondas produzidas por um único terremoto, para lançar luz sobre a estrutura interna de Marte (veja mais explicações em vídeo e gráficos em Revista CNRS.)

Em 26 de novembro de 2018, o rover InSight pousou em solo de Marte. O principal objetivo da missão da NASA era instalar um sismômetro para registrar as vibrações do Planeta Vermelho. A superfície de Marte é bem conhecida graças aos satélites, embora haja muito poucos dados sobre as profundezas de Marte; InSight é uma missão voltada para o interior do planeta. Interpretações avançadas de Eric Beauclair, professor universitário no Laboratório de Ciências Planetárias e Geodinâmica (LPG), Universidade de Nantes. © UnivNantes

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