Исследователи провели точные измерения скорости вращения Марса, впервые выявив колебания планеты, вызванные "выплескиванием" ее расплавленного металлического ядра. Детали исследования, представленные в последней статье в журнале Nature, основаны на данных, полученных с помощью посадочного модуля NASA InSight Mars, который работал в течение четырех лет до завершения его продленной миссии в декабре 2022 года.
Для отслеживания скорости вращения планеты исследователи использовали инструмент InSight — RISE. Измерения показали, что скорость вращения Марса увеличивается на приблизительно 4 угловых миллисекунды в год, что приводит к уменьшению продолжительности марсианских суток на долю миллисекунды ежегодно.
Это небольшое ускорение вызвало интерес ученых, хотя его точная причина остается неясной. Возможные объяснения включают накопление льда на полярных шапках или отскок после ледникового периода, когда поднимающиеся массивы суши меняют массовое распределение планеты, подобно фигуристу, который меняет свою скорость вращения, вытягивая и затем сжимая руки.
RISE — это часть традиции использования радиоволн для исследований марсианской поверхности, начиная с миссии Viking в 1970-х и посадочного модуля Pathfinder в 90-х. Однако использование передовых технологий InSight и обновленных антенн сети Deep Space Network NASA значительно увеличило точность измерений. Эти усовершенствования предоставили данные, точность которых в пять раз выше, чем у предыдущих миссий.
Для измерения скорости вращения планеты, сигнал был передан на посадочный модуль InSight через сеть Deep Space Network, после чего RISE отразил сигнал обратно. Исследователи затем анализировали крошечные изменения частоты сигнала, вызванные эффектом Доплера. Эти изменения позволили определить скорость вращения Марса.
Исследование охватывает данные за первые 900 марсианских дней миссии InSight, чтобы выявить возможные вариации. Ученые также учитывали факторы, такие как влага в земной атмосфере и солнечный ветер, которые могли исказить радиосигналы.
Измерения, полученные с помощью RISE, также позволили ученым измерить колебания Марса, вызванные "выплескиванием" его расплавленного ядра. Это измерение дало информацию о размере ядра, оценив его радиус примерно в 1835 километров. Сравнив данные с предыдущими измерениями, ученые получили более точное представление о форме и размере ядра Марса.
