Lidstvo poprvé přímo na místě prozkoumalo vnitřní strukturu jiné planety než Země.

Na výzkumu nitra Marsu pracovali vědci dva roky pomocí americké sondy InSight, která na rudé planetě přistála v listopadu 2018. 

Pohled na sondu InSight. Vlevo na zemi leží seismograf SEIS, vpravo je zavrtaná pod povrchem je tepelná sonda HP3, po stranách se rozprostírají solární panely. Na středové desce jsou připevněny mimo jiné radiolokátory, meteostanice a robotická paže s kamerou. | zdroj: Profimedia

Některé poznatky vědce překvapily. Ukázalo se třeba, že jádro je větší, než se dosud předpokládalo. 

Naslouchali ozvěnám z hlubin

Jak to vědci zjistili? Dva měsíce po svém přistání umístila sonda vesmírné agentury NASA robotickou rukou na povrch Marsu ultrazvukový seismograf. Tímto citlivým detektorem vibrací odborníci na Zemi sledovali četné otřesy podobné pozemským zemětřesením, jejichž epicentra byla často vzdálena až tisíce kilometrů.

Mars nemá tektonické desky jako Země, jeho kůra je vlastně jedna celistvá deska, která postupem času chladne a smršťuje se. Tento vývoj vede k záchvěvům. Během dvou let jich seismograf zachytil 733 a 35 nejsilnějších s magnitudo tři až čtyři potom experti studovali. Své poznatky zveřejnili ve třech studiích (1, 2, 3) v magazínu Science.

Pohled na seismograf pod marsovskými mraky. | zdroj: NASA/JPL

Vědci zjišťovali, jak daleko a jak rychle se otřesy pohybují napříč planetou. A protože při průchodu různými látkami se seismické vlny šíří různou rychlostí a různě se ohýbají, mohli na základě znalostí fyziky materiálů zmapovat vnitřní strukturu Marsu.

„To, co jsme hledali, byla vlastně ozvěna,“ cituje web NASA geofyzika Amira Khana z univerzity ETH ve švýcarském Curychu, vedoucího studie o marsovském plášti. „Zaznamenávali jsme přímý zvuk, tedy otřesy, a pak poslouchali ozvěnu z podzemí.“

Země, Měsíc - a teď Mars

Měření potvrdilo, že Mars má stejně jako Země tři vrstvy, a to kůru, plášť a jádro - a každé z nich je věnována zvláštní studie ve Science.

Tato struktura je dána tím, že Mars vznikal obdobně jako naše planeta - formoval se z prachu a shluků meteoritického materiálu obíhajícího Slunce. Jeho vnitřek není homogenní směsí počátečních ingrediencí, protože lehčí minerály stoupaly k povrchu a těžší prvky, například železo, zase padaly do středu. Skalnaté planety proto mají jádro bohaté na železo, následované silikátovou vrstvou pláště a nejvzdálenější „kůží“ známou jako kůra.

Kůra Marsu je však tenčí, než vědci předpokládali, sahá jen 20 až 37 kilometrů pod povrch. Pod kůrou se nachází plášť, který se rozkládá do hloubky 1560 kilometrů. Jádro je proti předpokladům mnohem objemnější. Jeho poloměr vědci odhadli na 1800 kilometrů, zatímco poloměr Marsu je 3390 kilometrů.

Z měření vyplynulo, že jádro má nízkou hustotu a navzdory pokračujícímu úniku tepla je dosud tekuté, přesněji polotekuté.

Je v tekutém jádru také jádro pevné?

Vědci zatím nedokázali určit, zda má Mars uvnitř tekutého jádra také nějaké pevné jádro jako Země. Přesto výsledek výzkumu pokládá Simon Stähler z univerzity ETH za obrovský úspěch.

„Tento výzkum byl pro nás životní šancí. Vědcům trvalo stovky let, než změřili jádro Země. Po misích Apolla jim zabralo čtyřicet let, než změřili jádro Měsíce. A InSight trvalo pouze dva roky, než změřilo jádro Marsu,“ upozorňuje seismolog Stähler na webu NASA.