Vào năm 2021, có vẻ như sao Hỏa có một trái tim to lớn đến bất ngờ. Các nhà khoa học đã sử dụng InSight, một tàu đổ bộ robot, để nghiên cứu bên trong hành tinh. Tàu vũ trụ đã nghe thấy đủ tiếng động đất trên sao Hỏa để tạo thành một bức tranh về bản chất lớp bánh của thế giới ngầm trên sao Hỏa.

Lớp vỏ và lớp áo không có gì đặc biệt lạ. Tuy nhiên, lõi rất lớn và không đặc lắm đối với một hành tinh nhỏ như vậy.

Đối với một số nhà nghiên cứu, phép đo cơ bản này không có giá trị.

“Chúng tôi đã bỏ lỡ điều gì đó,” anh nói. Amir Khan, nhà địa vật lý tại ETH Zurich ở Thụy Sĩ, người đã nghiên cứu dữ liệu InSight. “nhưng cái gì?”

Tiến sĩ Khan và các nhà nghiên cứu khác đã phát hiện ra rằng lõi của Sao Hỏa rất nhỏ.

TRONG hai học Các nhà nghiên cứu đã đánh giá lại hồ sơ địa chấn của InSight, được công bố hôm thứ Tư trên tạp chí Nature. Cả hai đội đều kết luận một cách độc lập rằng lõi sao Hỏa giống với lõi kim loại nặng trong vũ trụ của chúng ta hơn những gì chúng ta nghĩ trước đây. Ước tính ban đầu về kích thước lớn hơn là kết quả của một đại dương đá nóng chảy chưa được khám phá ở độ sâu 90 đến 125 dặm, khiến lõi có vẻ lớn hơn thực tế.

Nhưng biển magma sâu, ẩn dưới lớp phủ rắn của sao Hỏa, bị nóng chảy bởi các nguyên tố phóng xạ, thật kỳ lạ. Tiến sĩ Khan cho biết: “Nó không tồn tại trên Trái đất và sự hiện diện của nó có thể đòi hỏi phải xem xét lại quá trình tiến hóa hỗn loạn của Hành tinh Đỏ.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu các lớp địa chất của Trái đất trong hơn một thế kỷ bằng cách sử dụng năng lượng phát sáng của sóng địa chấn do trận động đất tạo ra. Xe thám hiểm InSight, đã hạ cánh trên Sao Hỏa vào tháng 11 năm 2018, đã được gửi đi để xem liệu các bộ phận bên trong rỉ sét của thế giới có tương tự hay không.

Nhưng việc nghiên cứu sao Hỏa bằng một máy đo địa chấn duy nhất tỏ ra khó khăn. Các thiết bị của InSight chỉ phát hiện được một vài trận động đất nhỏ, hầu hết xuất phát từ… Khu vực co giật Ở gần tàu vũ trụ, chỉ một phần nhỏ của chiếc bánh sao Hỏa được chụp ảnh địa chấn. Trong một thời gian, các trận động đất trên sao Hỏa dường như cũng phát ra nhưng không xuyên qua lõi sâu nhất của hành tinh, tiết lộ rất ít thông tin quý giá về lõi.

Các nhà nghiên cứu xác định rằng bán kính lõi của sao Hỏa là khoảng 1.140 dặm, cho thấy nó không đặc lắm. Lõi của các hành tinh trên mặt đất được cho là giàu sắt, nhưng điều này cuối cùng đã được xác nhận ở lõi phồng lên của Sao Hỏa. Hoàn toàn lỏng – Nó có vẻ nhẹ hơn 27% so với sắt lỏng nguyên chất. Hàm ý là lõi sao Hỏa giàu các nguyên tố nhẹ hơn một cách kỳ lạ như lưu huỳnh, carbon, oxy và hydro – một chất mờ đáng lẽ phải bị mặt trời trẻ thổi bay trước khi sao Hỏa hình thành.

Bối rối, các nhà khoa học hy vọng rằng nhiễu xạ địa chấn mạnh hơn sẽ mang lại sự rõ ràng. Và vào ngày 18 tháng 9 năm 2021, bầu trời đầu hàng: một thiên thạch lao thẳng vào bán cầu đối diện với InSight, giải phóng các sóng địa chấn xuyên qua lõi và dội ra xung quanh các cạnh của nó.

“Đó là bước ngoặt,” anh nói. Henry Samuelnhà địa vật lý tại Đại học Thành phố Paris và là tác giả của một trong những nghiên cứu mới.

Dựa trên mô hình tiến hóa nhiệt và hóa học của Sao Hỏa, Tiến sĩ Samuel và các đồng nghiệp đã đề xuất sự tồn tại của A. Đại dương magma kéo dài dọc theo hai bên của nó Vào năm 2021. Nhưng “chúng tôi không có bất kỳ bằng chứng địa chấn nào,” ông nói. Với cú va chạm thiên thạch này, nhóm của ông đã xác nhận được sự tồn tại của loại súp phóng xạ cực nóng này.

Nhóm của Tiến sĩ Khan cũng tận dụng hiệu ứng này để kiểm tra lại dữ liệu địa chấn của InSight, kết hợp nó với các mô phỏng máy tính khám phá cách các hợp kim giàu sắt hoạt động ở cấp độ phân tử – và khi làm như vậy, họ đã độc lập phát hiện ra đại dương magma ẩn giấu của Sao Hỏa.

Sự hiện diện của nó có nghĩa là lõi chất lỏng có bán kính gần 1.000 dặm và là một thiên thể đậm đặc hơn, giàu sắt hơn với ít nguyên tố nhẹ hơn, điều này dễ giải thích hơn.

Ông cho biết khám phá này “hoàn toàn hấp dẫn” và kết luận tổng hợp của các nghiên cứu rất thuyết phục. Paula Colemier, một nhà địa chấn học tại Đại học Oxford, không tham gia vào nghiên cứu. “Nhưng họ có thể mở ra một vấn đề mới.”

Trước khi sụp đổ cách đây 3,8 tỷ năm, Sao Hỏa có từ trường bảo vệ bầu khí quyển của nó. Các nhà khoa học tin rằng từ trường được tạo ra bằng cách làm nguội lõi sắt lỏng, do đó trộn lẫn nó một cách mạnh mẽ. Nhưng một lớp magma phóng xạ sẽ giữ cho lõi rất ấm.

Vì vậy, cần có một câu chuyện về nguồn gốc mới của bong bóng từ tính trên sao Hỏa. Tiến sĩ Samuels đưa ra một gợi ý: Sao Hỏa có thể từ lâu đã có các mặt trăng lớn hơn các mặt trăng hiện tại, loại có lực hấp dẫn mạnh có thể tạo ra các chuyển động tạo nam châm trong lõi. Nhưng ông cho biết hiện tại đây chỉ là giả thuyết.

Bốn năm sau, InSight qua đời vào năm 2022. Nhưng việc phát hiện ra đại dương magma này có lẽ sẽ không phải là điều bất ngờ cuối cùng của sứ mệnh. Tiến sĩ Samuel nói: “Đây mới chỉ là sự khởi đầu.