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Um novo estudo revelou informações intrigantes sobre o núcleo líquido no centro de Marte, ampliando a compreensão da formação e evolução do planeta.
A pesquisa, liderada pela Universidade de Bristol e publicada na revista Anais da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos, revela as primeiras detecções de ondas sonoras que viajam para o núcleo marciano. Medições dessa energia acústica, chamadas de ondas sísmicas, indicam que seu núcleo líquido é um pouco mais denso e menor do que se pensava anteriormente, e compreende uma mistura de ferro e vários outros elementos.
As descobertas são ainda mais notáveis, pois a missão de pesquisa estava inicialmente programada para durar pouco mais de um ano marciano (dois anos terrestres). Apesar das tempestades marcianas acelerarem o acúmulo de poeira e reduzirem a energia do módulo de aterrissagem InSight Mars da NASA, a NASA estendeu sua estada, de modo que os dados geofísicos, incluindo sinais de martemotos, continuaram sendo coletados até o final do ano passado.
A autora principal, Dra. Jessica Irving, professora sênior de Ciências da Terra na Universidade de Bristol, disse: “O tempo extra da missão certamente valeu a pena. Fizemos as primeiras observações de ondas sísmicas viajando pelo núcleo de Marte. Dois sinais sísmicos, um de um terremoto muito distante e outro de um impacto de meteorito no outro lado do planeta, nos permitiram sondar o núcleo marciano com ondas sísmicas. nós ouvimos isso.
“Essas primeiras medições das propriedades elásticas do núcleo de Marte nos ajudaram a investigar sua composição. Ao invés de ser apenas uma bola de ferro, ela também contém uma grande quantidade de enxofre, assim como outros elementos, incluindo uma pequena quantidade de hidrogênio.”
A equipe de pesquisadores usou dados da sonda InSight da NASA, uma espaçonave robótica projetada para sondar o interior de Marte, para comparar as ondas sísmicas que viajam pelo núcleo do planeta com as que transitam pelas regiões mais rasas de Marte e modelaram as propriedades de seu interior.
A sonda InSight implantou um sismômetro de banda larga na superfície marciana em 2018, permitindo a detecção de eventos sísmicos, incluindo terremotos e impactos de meteoritos. A equipe multidisciplinar de cientistas, incluindo sismólogos, geodinamicistas e físicos minerais, usou observações de dois eventos sísmicos localizados no hemisfério oposto do sismômetro para medir os tempos de viagem das ondas sísmicas que passaram pelo núcleo em relação às ondas sísmicas que permaneceram em o manto.
O Dr. Irving disse: “Os chamados eventos ‘farside’, ou seja, aqueles no lado oposto do planeta ao InSight, são intrinsecamente mais difíceis de detectar porque uma grande quantidade de energia é perdida ou desviada à medida que as ondas viajam pelo planeta. Precisávamos sorte e habilidade para encontrar e, em seguida, usar esses eventos. Não detectamos nenhum evento distante no primeiro ano marciano de operações. Se a missão tivesse terminado então, esta pesquisa não poderia ter acontecido.
“O marsquake sol 976 foi o evento mais distante encontrado durante a missão. O segundo evento do outro lado, S1000a – o primeiro evento detectado no dia 1.000 de operações – foi particularmente útil porque acabou sendo um impacto de meteorito que ouvimos todos o caminho através do planeta, então sabíamos de onde vinham os sinais sísmicos. Esses eventos ocorreram depois que o Marsquake Service (MQS) aprimorou suas habilidades em centenas de dias de dados marcianos; em seguida, foi necessário muito conhecimento sismológico de todo o Insight Equipe para extrair os sinais dos sismogramas complexos registrados pelo módulo de pouso.”
Os autores usaram essas medições para construir modelos que descrevem as propriedades físicas do núcleo, incluindo seu tamanho e velocidade de onda elástica. Os resultados sugeriram que o núcleo de Marte é ligeiramente mais denso e menor do que as estimativas anteriores, com um raio de aproximadamente 1.780-1.810 km. Essas descobertas são consistentes com o fato de o núcleo ter uma fração relativamente alta de elementos leves ligados ao ferro, incluindo enxofre abundante e quantidades menores de oxigênio, carbono e hidrogênio.
O co-autor Ved Lekic, professor associado de geologia na University of Maryland College Park, nos EUA, disse: “Detectar e compreender as ondas que viajam pelo próprio núcleo de outro planeta é incrivelmente desafiador, refletindo décadas de esforços de centenas de cientistas e engenheiros de vários países. Não apenas tivemos que utilizar técnicas sofisticadas de análise sísmica, mas também implantar o conhecimento de como altas pressões e temperaturas afetam as propriedades das ligas metálicas, aproveitando a experiência da equipe InSight.”
Irving acrescentou: “Os novos resultados são importantes para entender como a formação e evolução de Marte diferem das da Terra. Novas teorias sobre as condições de formação e os blocos de construção do planeta vermelho precisarão ser capazes de corresponder às propriedades físicas do núcleo conforme reveladas. por este novo estudo.”
A Dra. Jessica Irving e a co-autora Dra. Anna Horleston, sismóloga da Universidade de Bristol, receberam financiamento da Agência Espacial do Reino Unido.
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