NASA InSightil on Marsi termomeeter

Sounds of Mars: NASA’s InSight Senses Martian Wind (Mai 2019).

Anonim

Ambitsioonikad ronijad, unusta Mt. Everest. Unistad Marsist

Punal planeedil on päikesesüsteemi mõned kõrgeimad mäed. Nende hulka kuuluvad Olympus Mons, vulkaan, mis on peaaegu kolm korda Everesti kõrgust. See piirneb piirkonna nimega Tharsis platoo, kus maastikul domineerivad kolm võrdselt aukartust inspireerivat vulkaane.

Kuid mida geoloogilised protsessid tekitasid need omadused Martia pinnal? Teadlased on juba ammu imestanud ja võib varsti teada rohkem.

NASA ja DLR (Saksamaa Aerospace Center) plaanivad planeedi temperatuuri esimest korda mõõta, mõõtes, kuidas soojus voolab välja planeedi ja juhib seda inspireerivat geoloogiat. Selle põgenenud soojuse tuvastamine on Lasitranspordi NASA Jet Propulsion Laboratory poolt Californias Pasadenas juhitava missiooni nimega InSight (siseuurimine seismiliste uuringute, geodeesia ja soojusenergia transpordi abil).

InSight on esimene missioon uurida Marsi sügavat interjööri, kasutades oma soojusliku voolu ja füüsikaliste omaduste paketti (HP3) kuumuse mõõtmiseks, nii nagu seda tehakse sisemusest planeedi pinnale. See energia oli osaliselt kinni püütud, kui Mars moodustas rohkem kui 4 miljardit aastat tagasi, säilitades selle loomise rekordi. See energia on tingitud ka kivise interjööri radioaktiivsete elementide lagunemisest.

Kuumuse liikumine planeedi ümbrise ja kooriku järgi määrab selle, milliseid pinna omadusi see omab, ütles SCE Smrekar JPL-st, missiooni asetäitja juhataja ja HP3 asetäitja.

"Enamik planeedi geoloogiat on kuumuse tagajärjel, " ütles Smrekar. "Vana-mineviku vulkaanipursked ajendasid selle soojuse voolu, tõusnud ja üles ehitanud kõrgemaid mägesid, mida Mars on kuulus."

Moss Marsile

Kuigi teadlased on modelleerinud Marsi siseruumide struktuuri, pakub InSight esmakordset võimalust leida maa tõde - sõna otseses mõttes maapinnast vaadates.

HP3, ehitatud ja käitatav DLR, asetatakse Marsi pinnale pärast InSight maandumist 26. november 2018. Probe nimega moli, pummel maa, matmine ise ja lohistades siduri taga. Selles otsas olevad temperatuuriandurid mõõdavad Marsi looduslikku sisemist soojust.

See pole lihtne ülesanne. Mool peab olema piisavalt sügav, et põgeneda Martia pinna ulatuslikest temperatuuride kõikumisest. Isegi kosmosesõiduki enda keha kuumus võib mõjutada HP3 ülitundlikke lugemisi.

"Kui mool jääb oodatust suuremaks, võib siiski mõõta temperatuuri kõikumist, " ütles HP3 uuringujuht Tilman Spohn, DLR. "Meie andmetel on rohkem müra, kuid me võime välja arvutada igapäevased ja hooajalised ilmarežiimid, võrreldes seda maapinna temperatuuri mõõtmisega."

Lisaks mädanemisele annab mool ka soojuse impulsside. Teadlased uurivad, kui kiiresti mola soojendab ümbritsevat kivimit, võimaldades neil aru saada, kui hästi soojus juhitakse maandumiskohas asuvate kivimaterjalide poolt. Tihedalt pakitud terad teevad soojust paremaks - oluline osa võrrandist Marsi sisemise energia määramiseks.

Uue planeedi valmistamine

Planeetilise soojusvoo näitena kujutage ette ahju vett.

Kui vesi kuumeneb, laieneb see, muutub vähem tihedaks ja tõuseb. Jahuti, tihedam vesi ulatub põhja, kus see kuumeneb. Seda jahtuda sooja tsükliga nimetatakse konvektsiooniks. Sama asi juhtub planeedi sees, mis on miljoneid aastaid kivine.

Samamoodi nagu mullide laiendamine võib pot-kaane maha tõmmata, vulkaanid on kaunad, mis puhuvad maailma tippu. Nad kujundavad protsessi planeedi pinna. Enamik atmosfääri kaljunetel planeeditel moodustab vulkaanid, kustutades gaasi sügavast allapoole. Arvatakse, et mõned Marsi suurimad kuivjoodivööndid on tekkinud siis, kui Tharsise vulkaanid tõmbasid atmosfääri gaasi. See gaas sisaldas veeauru, mis jahutati vedelaks ja võis moodustada Tharsise ümbritsevad kanalid.

Mida väiksem on planeet, seda kiiremini see kaotab oma esialgse soojuse. Kuna Marsil on ainult üks kolmandik Maa suurusest, kaotas enamus selle soojust oma ajaloos varakult. Enamik Martia geoloogilist tegevust, sealhulgas vulkaanilisust, tekkis planeedil esimesel miljardil aastal.

"Me tahame teada, mis Marsi varakult vulkaanist ja kliimamuutusest sõitis, " ütles Spohn. "Kui palju soojust hakkas Marsi alustama, kui palju jäid vulkaanilisuse juhtimiseks?"

NASA orbiidid on andnud teadlastele planeedi "makrotasandi" vaate, võimaldades neil õppida ülalt Marsi geoloogiat. HP3 pakuks esmakordselt Marsi sisemust.

"Planeedid on nagu mootor, mida juhib soojus, mis liigub nende sisemised osad ümber, " ütles Smrekar. "HP3-ga me saame esmakordselt Marsi mootoril kapuutsi üles tõsta."

Millised teadlased InSight missiooni ajal õppivad, ei kehti ainult Marsi kohta. See õpetab neile, kuidas kõik kivine planeedid moodustasid - kaasa arvatud Maa, selle Kuu ja isegi planeedid teistes päikesesüsteemides.

menu
menu