Το… αίνιγμα που θέτει ο πλανήτης Άρης στους επιστήμονες – Τι κρύβει ο πυρήνας του.
Η διάρκεια της ημέρας του πλανήτη Άρη μειώνεται κατά ¾ του χιλιοστού του δευτερολέπτου κάθε χρόνο, καθώς η περιστροφή του επιταχύνεται, σύμφωνα με νέα αποτελέσματα από την προσεδάφιση InSight της NASA.
Μια τυπική ημέρα στον Άρη, σύμφωνα με πρόσφατη έρευνα που δημοσιεύθηκε στο Nature, διαρκεί 24 ώρες και 37 λεπτά, αλλά η μέτρηση αυτή με ακρίβεια κλάσματος του χιλιοστού του δευτερολέπτου αποκάλυψε ότι ο ρυθμός περιστροφής του πλανήτη επιταχύνεται κατά ένα μικρό ποσοστό.
Οι επιστήμονες δεν είναι απολύτως βέβαιοι γιατί συμβαίνει αυτό, αλλά πιθανότατα σχετίζεται με την ανακατανομή της μάζας του Άρη, η οποία μπορεί να έχει επίδραση στην περιστροφή του πλανήτη, όπως ένας πατινέρ που τραβάει τα χέρια του για να περιστραφεί γρηγορότερα.
Αυτή η ανακατανομή, όπως πιστεύουν οι ειδικοί σύμφωνα με το space.com, μπορεί να προκαλείται από τη συσσώρευση πάγου στους πόλους του Άρη ή από την ίδια την επιφάνειά του που ανακάμπτει αργά από το βάρος των τεράστιων παγετώνων, οι οποίοι υπήρχαν στα γεωγραφικά πλάτη του πλανήτη κοντά στον ισημερινό μέχρι και πριν από περίπου 400.000 χρόνια.
Mars is spinning faster and its days are getting shorter. Scientists aren't sure why https://t.co/oTkAjvlNxC pic.twitter.com/CDY68Xy05m
— SPACE.com (@SPACEdotcom) August 9, 2023
Τι έδειξε η έρευνα
Για να λάβουν αυτές τις απίστευτα ακριβείς μετρήσεις του ρυθμού περιστροφής του Άρη, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ραδιοκύματα.
«Πρόκειται για ένα ιστορικό πείραμα», δήλωσε ο Σεμπαστιάν Λε Μεστρ, επιστήμονας στο Βασιλικό Αστεροσκοπείο του Βελγίου και επικεφαλής συγγραφέας μιας νέας δημοσίευσης, προσθέτοντας σε σχετική ανακοίνωση από τη NASA: «Ξοδέψαμε πολύ χρόνο και ενέργεια για την προετοιμασία του πειράματος και περιμέναμε αυτές τις ανακαλύψεις».
Ένα ισχυρό ραδιοφωνικό σήμα εκτοξεύτηκε προς τον Άρη από το Deep Space Network της NASA, το οποίο αποτελείται από τρεις ραδιοκεραίες σε όλο τον κόσμο που χρησιμοποιούνται για την επικοινωνία με διαπλανητικές αποστολές. Στη συνέχεια, το ραδιοσήμα ελήφθη από το όργανο RISE (Rotation and Interior Structure Experiment) του InSight και επέστρεψε στη Γη. Η περιστροφή του Άρη σχετίστηκε με το φαινόμενο Doppler σε αυτά τα ανακλώμενα ραδιοκύματα.
Το φαινόμενο Doppler είναι αυτό που κάνει τη σειρήνα ενός οχήματος έκτακτης ανάγκης να αυξάνει τον τόνο της καθώς πλησιάζει κάποιον, προτού ο ήχος αυτός «σβήσει» ενόσω το όχημα απομακρύνεται. Παρομοίως, όταν το InSight βρίσκεται στο ημισφαίριο του Άρη που περιστρέφεται προς το οπτικό πεδίο, το ραδιοσήμα που εκπέμπει, μετατοπίζεται με βάση το φαινόμενο Doppler σε υψηλότερες συχνότητες και όταν το InSight βρίσκεται στο ημισφαίριο που περιστρέφεται εκτός οπτικού πεδίου, το σήμα μετατοπίζεται με βάση το φαινόμενο Doppler σε μικρότερες συχνότητες. Αυτή η συνθήκη εξαρτάται εξ ολοκλήρου από τον ρυθμό περιστροφής και η αξιοποίησή της για τη μέτρηση του μήκους της διάρκειας της ημέρας του πλανήτη – με ακρίβεια κλάσματος του χιλιοστού του δευτερολέπτου – δεν είναι απλή υπόθεση.
«Αυτό που ψάχνουμε είναι μεταβολές που είναι μόλις μερικές δεκάδες εκατοστά κατά τη διάρκεια ενός αρειανού έτους [687 γήινες ημέρες]», δήλωσε ο Σεμπαστιάν Λε Μεστρ, ο οποίος είναι και ο κύριος ερευνητής του RISE, σημειώνοντας: «Χρειάζεται πολύς χρόνος και πολλά δεδομένα για να συσσωρευτούν προτού μπορέσουμε να δούμε αυτές τις μεταβολές».
Το πείραμα χρησιμοποίησε δεδομένα από τις πρώτες 900 ημέρες του InSight στον Άρη και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η περιστροφή του επιταχύνεται κατά 0,76 χιλιοστά του δευτερολέπτου ανά έτος – η ακριβέστερη μέτρηση της περιόδου περιστροφής του εν λόγω πλανήτη που έχει γίνει ποτέ.
Ο πυρήνας του πλανήτη Άρη
Το RISE ασχολείται, επίσης, με το εσωτερικό του λεγόμενου κόκκινου πλανήτη, μετρώντας το μέγεθος του λιωμένου πυρήνα του.
Αν και ο πυρήνας του πλανήτη είναι απρόσιτος για άμεση παρατήρηση, οι επιστήμονες μπορούν να μετρήσουν το μέγεθος και την πιθανή κατάσταση του μανδύα και του πυρήνα του Άρη παρακολουθώντας πώς μεταβάλλονται τα δεδομένα από το RISE καθώς ο Άρης ταλαντώνεται γύρω από τον άξονά του. Αυτή η ταλάντωση είναι το αποτέλεσμα του λιωμένου σιδήρου στον πυρήνα που περιδινείται. Προηγουμένως, το InSight είχε ήδη εξακριβώσει ότι ο πυρήνας του Άρη είναι προς τη μεγάλη πλευρά, χρησιμοποιώντας σεισμικά κύματα από τους σεισμούς που διαπερνούν τον πλανήτη. Τώρα, το RISE μπόρεσε να βελτιώσει αυτή τη μέτρηση.
Το εσωτερικό του Άρη, όπως και της Γης, διακρίνεται σε διαφορετικά στρώματα: Υπάρχει ο φλοιός, πάνω στον οποίο βρίσκεται η επιφάνεια. Κάτω από αυτόν βρίσκεται ο μανδύας, ο οποίος στη Γη περιέχει λιωμένο μάγμα, αλλά στον Άρη θεωρείται ότι είναι εντελώς στερεός. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αναμένεται να έχει ψυχθεί καθώς η θερμότητα διαρρέεται γρηγορότερα από ό,τι στη Γη, η οποία είναι μεγαλύτερη σε μέγεθος. Κάτω από τον μανδύα υπάρχει ένας μεταλλικός λιωμένος πυρήνας από υγρό σίδηρο και είναι το μέγεθος αυτού του λιωμένου πυρήνα που μέτρησε η ομάδα του Σεμπαστιάν Λε Μεστρ με το RISE.
Επίσης, τα δεδομένα του RISE έδειξαν ότι ο λιωμένος πυρήνας του Άρη έχει διάμετρο 3.670 χιλιόμετρα. Αυτό μπορεί να συγκριθεί με τον Άρη στο σύνολό του, ο οποίος έχει διάμετρο 6.779 χιλιόμετρα. Ωστόσο, υπάρχει μια επιφύλαξη. Αν ο μανδύας δεν είναι εντελώς στερεός και είναι στην πραγματικότητα λιωμένος στο κάτω μέρος του, αυτό το λιωμένο μέρος θα περιστρέφεται ανεξάρτητα από το στερεό μέρος. Αυτό θα σήμαινε ότι ο πυρήνας θα μπορούσε να είναι έως και 400 χιλιόμετρα μικρότερος από ό,τι δείχνουν τα δεδομένα του RISE.
Τα δεδομένα του RISE διαπίστωσαν, επίσης, ότι ο πυρήνας δεν είναι απόλυτα σφαιρικός, αλλά είναι ανώμαλος και η ομάδα του Σεμπαστιάν Λε Μεστρ έκανε λόγο για «εσωτερικές ανωμαλίες μάζας». Από την πλευρά του, ο Ατίλο Ριβολντίνι του Βασιλικού Αστεροσκοπείου του Βελγίου δήλωσε: «Τα δεδομένα του RISE δείχνουν ότι το σχήμα του πυρήνα δεν μπορεί να εξηγηθεί μόνο από την περιστροφή του. Αυτό το σχήμα απαιτεί περιοχές – ελαφρώς υψηλότερης ή χαμηλότερης πυκνότητας – θαμμένες βαθιά μέσα στον μανδύα».
Αν και το InSight (το όνομά του είναι συντομογραφία των λέξεων Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) τερμάτισε την αποστολή του τον Δεκέμβριο του 2022, υπάρχουν ακόμα πολλά δεδομένα από την αποστολή, και ειδικότερα από το RISE, προς ανάλυση.
Πηγή: iEidiseis.gr
