Вчені з’ясували, чому Марс обертається як дзига

Марс обертається не рівно, а тремтить подібно заведеному дзиги. До такого висновку прийшли вчені, проаналізувавши дані марсіанських місій за 20 років.

Марс виявився другою планетою Сонячної системи, у власному обертанні якої вчені знайшли дивний ефект, раніше виявлений тільки у Землі. З’ясувалося, що планета не може зберігати рівно свою вісь обертання, яка постійно «гуляє» навколо свого середнього положення.

Аналогічний рух було виявлено і на Землі, правда, ще століття тому. Відомо, що в русі полюса Землі присутня безліч компонентів, найбільш значущими з них є річне і так зване чандлеровское рух полюса. Ці два періодичні рухи легко розрізняються в спостереженнях широти і багаторазово досліджувалися вченими. Наявність річної гармоніки пояснюється сезонними переміщеннями повітряних і водних мас по земній поверхні. Чандлерівське ж коливання являє собою квазігармонічне коливання складної структури і найчастіше пов’язується з періодом вільної нутації, наявність якого було теоретично передбачене л.Ейлером в кінці XVIII століття.

Чандлерівське коливання пов’язують з відсутністю сферичної симетрії тіла-завдяки цьому вісь планети відхиляється від середнього положення і «танцює», як у розкрученого дзиги, що втрачає швидкість.

У дослідженні, опублікованому в журналі Geophysical Research Letters, вчені під керівництвом Алекса Конопліва з Лабораторії реактивного руху NASA проаналізували дані, що збиралися майже 20 років марсіанськими орбітальними місіями Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) і Mars Global Surveyor.

Радіовимірювання, зроблені з борту цих апаратів, призвели до висновку, що

вісь обертання Марса ходить колами на відстані 10 сантиметрів проти годинникової стрілки, якщо дивитися на північний полюс планети зверху. При цьому період коливань осі становить 207 днів.

Читайте також: Знайдений у Великобританії метеорит виявився будівельним блоком Сонячної системи

За словами авторів, період коливань може багато чого сказати про внутрішню будову планети – зокрема, здатності мантії до деформації і про її теплові властивості. “Чандлерівський рух-зазвичай дуже слабкий сигнал — – пояснив Коноплів. – Вам потрібно багато років збору високоточних даних, щоб зафіксувати його».

Відомо, що завдяки чандлерівським коливанням вісь Землі гуляє навколо середнього положення на 3-6 метрів з періодом приблизно 433 доби.

І хоча з часом чандлерівське коливання зобов’язане затухати, на Землі воно підживлюється завдяки коливанням тиску в атмосфері і переносу океанських мас.

У разі Марса вчені змогли показати, що виявлене коливання осі обертання пов’язане виключно з формою і внутрішньою будовою планети. “Чандлерівський рух Марса має швидко загасати (приблизно за 60 років), якщо відсутнє збудження, яке на Землі відбувається здебільшого за рахунок атмосферних, океанічних і гідрологічних процесів, — пишуть у статті вчені. – На Марсі збудження пов’язане з сезонним обміном маси між полярними шапками і визначається змінами атмосферного тиску з частотою в 1/3 марсіанського року, що близько до чандлерівської частоті».

“Вражаюче, як вони примудрилися виявити це, — вважає Франсіс Німмо, планетолог з Каліфорнійського університету в Санта-Крузі, який не брав участі в дослідженні. – Це показує, як багато можна зробити, маючи дійсно великий набір якісних даних”.

В кінці 2020 року вченим вперше вдалося зрозуміти внутрішню будову Марса і довести, що планета має відносно тонку кору і рідке ядро. Зробити це допомогли спостереження, що проводяться посадковим зондом NASA InSight, який працює на поверхні планети з 2018 року. Фахівці відзначають, що раніше вченим вдавалося безпосередньо досліджувати глибини тільки землі і Місяця.

Читайте також: Вчені з’ясували, як з’являється і зникає загадкова біла хмара на Марсі

Сенсаційні дані вперше були оголошені на віртуальній зустрічі Американського геофізичного союзу. “До останнього часу ця інформація про Марс була відсутня”,-пояснила Бріджит Кнапмейер-Ендрун з Інституту геології та мінералогії Кельнського університету. При цьому вона відмовилася відповісти на запитання журналістів, пославшись на те, що стаття про відкриття лише готується до публікації в рецензованому журналі.

Це важливе досягнення місії, яка висадилася поблизу екватора Марса в листопаді 2018 року на рівнину Елізій. Головна мета місії-вивчення внутрішньої будови планети за допомогою надзвичайно чутливого сейсмометра, здатного фіксувати шуми, що йдуть з надр планети.