Марс вращается быстрее, выяснила миссия НАСА

Концепт художника показывает посадочный модуль InSight и все его инструменты.

Марс вращается быстрее, чем раньше, согласно данным, которые посадочный модуль НАСА InSight собрал на красной планете.

Вышедший на пенсию InSight был вооружен набором инструментов, включая антенны и радиотранспондер под названием RISE, или Эксперимент по вращению и внутренней структуре. Инструменты использовались для отслеживания вращения Марса в течение первых 900 дней пребывания на планете.

Астрономы определили, что вращение планеты увеличивается примерно на 4 угловых миллисекунды в год², или сокращает продолжительность марсианских суток на долю миллисекунды в год. Марсианский день длится примерно на 40 минут дольше, чем день на Земле.

Повышенное ускорение кажется невероятно малым, и исследователи не совсем уверены, что его вызывает. Однако они предполагают, что это может быть связано с накоплением льда на марсианских полюсах или подъемом суши после того, как она была покрыта льдом. Когда масса планеты смещается таким образом, это может вызвать ускорение вращения планеты.

24 апреля 2022 года InSight сделала последнее селфи, на котором были видны пыльные солнечные панели.

Выводы, основанные на анализе данных InSight, переданных до того, как миссия разрядилась и была закрыта, были представлены в июньском исследовании, опубликованном в журнале Nature.

Изначально предполагалось, что миссия InSight, первая по изучению недр Марса, продлится около двух лет после ее приземления в ноябре 2018 года. Но НАСА продлило миссию еще на два года.

Миссия InSight продолжала собирать данные о Марсе до самого конца, замолчав в декабре 2022 года после того, как пыль заблокировала солнечные панели от солнечного света.

InSight выиграла от того, что полагалась на достижения в области радиотехнологий, которые значительно улучшили то, что несли посадочные модули Viking в 1970-х и Pathfinder в 1990-х. Модернизация Deep Space Network или массивных антенн, размещенных в трех стратегических точках на Земле, которые передают информацию с космических миссий, также повысили точность данных, получаемых InSight и отправляемых обратно на Землю.

Ученые использовали Deep Space Network для передачи сигналов на RISE на InSight, который затем отражал сигнал обратно на Землю. Эти ретранслируемые сигналы помогли исследователям отслеживать небольшие изменения частоты, вызванные доплеровским сдвигом, который заставляет сирены изменять высоту тона в зависимости от расстояния до них. Изменения частоты коррелируют с вращением планеты.

«То, что мы ищем, — это изменения, которые составляют всего несколько десятков сантиметров в течение марсианского года», — сказал в своем заявлении ведущий автор исследования Себастьен Ле Местр, главный исследователь RISE в Королевской обсерватории Бельгии. «Потребуется очень много времени и много данных для накопления, прежде чем мы сможем увидеть эти вариации».

Измерение колебания Марса

Предыдущие исследования, которые стали возможными благодаря уникальным обнаружениям внутренней части планеты, подтвердили, что Марс имеет расплавленное металлическое ядро. Затем исследователи использовали RISE для измерения колебаний Марса, когда ядро ​​плескалось внутри него.

Отслеживание колебаний Марса, или нутации, позволило команде измерить размер ядра.

Данные RISE показали, что ядро ​​имеет радиус около 1140 миль (1835 километров).

Эта новая цифра была сопоставлена ​​с предыдущими оценками радиуса ядра, которые были получены путем отслеживания сейсмических волн, когда они проходили через внутреннюю часть Марса.

Объединив эти измерения, исследователи подсчитали, что ядро ​​Марса имеет радиус от 1112 до 1150 миль (от 1790 до 1850 километров).

Несмотря на то, что InSight больше не работает, его сокровищница данных, собранных за четыре года на поверхности Марса, изменила то, как ученые понимают красную планету. Миссия была первой, которая раскрыла некоторые секреты марсианских недр, и ученые будут анализировать ее данные в течение десятилетий.

«Это действительно здорово иметь возможность получить это последнее измерение — и так точно», — сказал в своем заявлении Брюс Банердт, который работал главным исследователем InSight до выхода на пенсию 1 августа. Он работал в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, в течение 46 лет.

«Я долгое время участвовал в попытках доставить на Марс такую ​​геофизическую станцию, как InSight, и такие результаты оправдывают все эти десятилетия работы».