Forskare upptäcker smält lager som täcker Mars kärna

En konstnärs avbildning av det flytande silikatskiktet som är lindat runt Martian-kärnan. Kredit: IPGP-CNES.
En konstnärs avbildning av det flytande silikatskiktet som är lindat runt Martian-kärnan. Kredit: IPGP-CNES.

NASA:s InSight-uppdrag till Mars hjälpte forskare att kartlägga Mars inre struktur, inklusive storleken och sammansättningen av dess kärna, och gav allmänna antydningar om dess tumultartade bildning.

Men resultaten från en ny artikel med titeln ”Geophysical evidence for an enriched molten silicate layer above Mars’ core”, som publicerades i tidskriften Nature, kan leda till en ny analys av dessa data. Ett internationellt forskarlag upptäckte förekomsten av ett smält silikatlager ovanpå Mars metallkärna – vilket ger nya insikter i hur Mars bildades, utvecklades och blev den karga planet den är idag.

Teamets artikel, som publicerades den 25 oktober 2023, beskriver hur seismiska data använts för att lokalisera och identifiera ett tunt lager av smälta silikater (bergartsbildande mineraler som utgör Mars och jordens skorpa och mantel) som ligger mellan Mars mantel och kärna. I och med upptäckten av detta smälta lager kunde forskarna fastställa att Mars kärna är både tätare och mindre än tidigare uppskattningar, en slutsats som stämmer bättre överens med andra geofysiska data och analyser av marsianska meteoriter.

Vedran Lekic, professor i geologi vid University of Maryland och medförfattare till artikeln, jämförde det smälta lagret med en ”värmefilt” som täcker den marsianska kärnan.

”Filten isolerar inte bara den värme som kommer från kärnan och hindrar kärnan från att svalna, utan koncentrerar också radioaktiva element vars sönderfall genererar värme”, säger Lekic. ”Och när det händer kommer kärnan sannolikt inte att kunna producera de konvektiva rörelser som skulle skapa ett magnetfält – vilket kan förklara varför Mars för närvarande inte har ett aktivt magnetfält runt sig.”

Utan ett fungerande skyddande magnetfält runt sig skulle en landbaserad planet som Mars vara extremt sårbar för hårda solvindar och förlora allt vatten på sin yta, vilket skulle göra den oförmögen att upprätthålla liv. Lekic tillade att denna skillnad mellan jorden och Mars kan tillskrivas skillnader i inre struktur och de olika planetära utvecklingsvägar som de två planeterna tog.

”Den termiska täckningen av Mars metallkärna genom vätskeskiktet vid mantelns botten innebär att externa källor är nödvändiga för att generera det magnetfält som registrerats i Mars skorpa under de första 500 till 800 miljoner åren av dess utveckling”, säger artikelns huvudförfattare Henri Samuel, en forskare vid det franska nationella centret för vetenskaplig forskning.

”Dessa källor skulle kunna vara energiska nedslag eller kärnrörelser som genererats av gravitationsinteraktioner med gamla satelliter som sedan dess har försvunnit.”

Teamets slutsatser stöder teorier om att Mars en gång i tiden var ett smält hav av magma som senare kristalliserades och bildade ett lager av silikatsmälta berikat med järn och radioaktiva grundämnen vid basen av Mars mantel. Värmen från de radioaktiva grundämnena skulle sedan dramatiskt ha förändrat den röda planetens termiska utveckling och avkylningshistoria.

”Om dessa lager är utbredda kan de få ganska stora konsekvenser för resten av planeten”, säger Lekic. ”Deras existens kan berätta för oss om magnetfält kan genereras och upprätthållas, hur planeter svalnar över tid och även hur dynamiken i deras inre förändras över tid.”

NASA:s InSight-uppdrag avslutades officiellt i december 2022 efter mer än fyra års insamling av data på Mars, men analysen av observationerna fortsätter. Samuel, Lekic och deras medförfattare är bland de senaste forskarna som har omprövat tidigare modeller av Mars med hjälp av seismologi för att bekräfta planetens struktur och turbulenta historia.

”Den här nya upptäckten av ett smält lager är bara ett exempel på hur vi fortsätter att lära oss nya saker från det slutförda InSight-uppdraget”, säger Lekic. ”Vi hoppas att den information vi har samlat in om planeters utveckling med hjälp av seismiska data banar väg för framtida uppdrag till himlakroppar som månen och andra planeter som Venus.”

Ytterligare information: Henri Samuel et al, Geophysical evidence for an enriched molten silicate layer above Mars’ core, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06601-8

Bli först med att kommentera

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte att publiceras.