Marte parece ser uma extensão congelada de poeira vermelha, crateras escancaradas e terreno rochoso do lado de fora – mas o que está por baixo de sua superfície varrida pelo vento? O módulo InSight da NASA pode ter detectado isso antes de literalmente dar seu último suspiro em uma tempestade de poeira.

Se o núcleo de Marte é sólido ou líquido tem sido debatido há muito tempo. Embora não haja como observar o núcleo de Marte diretamente, a InSight tentou. Seu sismômetro SEIS foi o primeiro instrumento a encontrar possíveis evidências de um núcleo líquido. Enquanto isso, seu instrumento Rotation and Interior Structure Experiment (RISE) havia medido pequenas mudanças na rotação do planeta ao longo de sua órbita, “oscilações” em seu eixo causadas pelo empurrão e puxão da gravidade do Sol.

“Nossa análise dos dados de rastreamento de rádio do InSight argumenta contra a existência de um núcleo interno sólido e revela a forma do núcleo, sugerindo que existem anomalias internas de massa nas profundezas do manto”, escreveram os pesquisadores por trás do instrumento em um artigo. aprender publicado recentemente na Nature.

subida lenta

O RISE funciona transmitindo sinais de rádio para a Terra. Ao rastrear as mudanças nesses sinais, os pesquisadores podem detectar mudanças extremamente pequenas em sua posição em relação aos nossos receptores. Essas mudanças são causadas por flutuações na rotação de Marte nutações. A distância e a direção que o eixo moveu devido a essas nutações podem ser usadas para derivar informações sobre a composição interna de Marte.

O Planeta Vermelho foi previamente suspeito Tendo um núcleo líquido baseado em medições de ondas sísmicas. No entanto, detectar essas mudanças usando sinais de rádio provou ser difícil. Demorou um pouco para os sinais emergirem do ruído dos movimentos planetários. Tempestades de poeira também giram em torno de Marte, e as tempestades que ocorreram antes e depois do pouso do InSight alteraram a velocidade de rotação do planeta por um tempo. Seu eixo de rotação também sofre ligeiras alterações devido às forças gravitacionais de suas luas Fobos e Deimos.

Para que o experimento RISE funcionasse, os pesquisadores precisavam saber exatamente onde o InSight pousou em Marte. As sondas planejaram locais de pouso, mas não são precisos – nem mesmo os cientistas que as seguem podem dizer exatamente onde estão até interpretarem os primeiros dados que a sonda está retransmitindo para a Terra.

Os primeiros dados do RISE foram processados ​​pelo cientista de rádio Sebastien Le Maistre, do Observatório Real da Bélgica, e uma estimativa de posição foi carregada no Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), que tirou uma imagem do local. A imagem mostrou que o InSight foi localizado com incrível precisão.

Você tem nutations em sua rotação

Agora que o RISE sabia exatamente onde estava sua sonda em Marte, como as nutações detectadas indicavam um núcleo líquido? As nutações podem ser progressivas (o eixo se move no sentido anti-horário em relação ao seu entorno) ou retrógradas (o oposto disso). Le Maistre e sua equipe já sabiam que se Marte realmente tivesse um núcleo líquido sob um manto sólido, isso significaria que o eixo estava oscilando retrógrado e também se movendo um pouco mais do que se o núcleo fosse sólido. Quando eles testaram isso com os dados do InSight, foi uma correspondência.

“A análise de nutação baseada em medições radiométricas é a única técnica que pode fornecer estimativas diretas [the] Propriedades do núcleo de Marte”, disseram os pesquisadores também no aprender.

Análises posteriores revelaram que o núcleo de Marte é provavelmente composto de uma liga de ferro líquido e enxofre e que está constantemente sujeito à convecção, com líquidos mais quentes subindo e líquidos mais frios descendo. Ao contrário do núcleo da Terra, também é considerado completamente líquido. O núcleo externo da Terra é uma liga de ferro líquido e níquel, enquanto o núcleo interno é sólido e principalmente de ferro.

Os cientistas acham que é possível que o manto inferior de Marte também tenha derretido, o que afetaria o tamanho e a forma do núcleo. Um manto derretido permitiria anomalias de massa subterrânea, áreas onde o material é mais ou menos denso que o material circundante. Descobriu-se que uma dessas anomalias parecia ser muito mais profunda abaixo da superfície do que a outra. As anomalias podem explicar parcialmente o ligeiro achatamento da superfície e do núcleo de Marte à medida que gira em seu eixo.

Le Maistre espera poder analisar mais dados RISE no futuro no mesmo conjunto de dados que revelou as anomalias e o núcleo líquido. Ainda há uma grande quantidade de dados do InSight esperando para nos contar mais sobre Marte. “RISE não é apenas sobre o interior profundo, é também sobre a atmosfera e a rotação”, disse ele em um Comunicado de imprensa. “[It can] fornecer um modelo de orientação e rotação que possa servir de referência para a comunidade científica.”

Natureza, 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06150-0

Elizabeth Rayne é uma criatura que escreve. Seu trabalho foi apresentado no SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Grunge, Den of Geek e Forbidden Futures. Quando ela não está escrevendo, ela está transformando, desenhando ou fazendo cosplay de um personagem que ninguém nunca ouviu falar. Siga-a no Twitter @quothravenrayne.