Марс вращается все быстрее и быстрее. Как это можно объяснить?
Ученые провели самые точные в истории измерения вращения Марса, используя данные, собранные зондом InSight. Результаты, подробно описанные в исследовании, опубликованном в журнале Nature, свидетельствуют о постепенном увеличении скорости вращения Марса.
Важность миссии Insight
Зонд InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) – это космический аппарат НАСА, целью которого было получить более полное представление о внутреннем строении Марса, включая его ядро, мантию и кору, а также изучить геологические и сейсмические процессы на Красной планете.
Для работы InSight был оснащен несколькими приборами, в том числе сейсмометром (SEIS), предназначенным для обнаружения и регистрации марсианских землетрясений и других колебаний. Кроме того, аппарат был оснащен тепловым молотом (HP3), предназначенным для измерения тепла, исходящего из недр Марса. Наконец, на нем был установлен измерительный прибор RISE, позволяющий с высокой точностью отслеживать движения марсианской поверхности.
Измерение скорости вращения
Миссия Insight больше не действует. Однако собранные данные продолжают анализироваться. Недавно исследователи НАСА изучили данные прибора RISE, чтобы определить скорость вращения планеты.
Для сбора этих данных исследователи передали на посадочный аппарат радиосигнал с помощью сети Deep Space Network. Это сеть из трех крупных антенн, расположенных в Испании, США и Австралии, предназначенная для связи с американскими космическими аппаратами. Затем RISE отражает сигнал обратно на антенны.
Задача исследователей состояла в том, чтобы обнаружить крошечные изменения частоты, вызванные доплеровским сдвигом (тот же эффект, который приводит к изменению высоты сирены машины скорой помощи по мере ее приближения и удаления). Измерение этого сдвига позволило исследователям определить, насколько быстро планета вращается вокруг себя.
Для этой работы были изучены данные за первые 900 марсианских дней работы InSight, что является достаточным сроком для поиска подобных колебаний. Также необходимо было исключить все внешние источники, способные модифицировать отраженные сигналы. В частности, известно, что влажность земной атмосферы может искажать сигнал с Марса. То же самое относится и к солнечному ветру.
Незаметное ускорение
В результате проведенного анализа было установлено, что вращение планеты ускоряется примерно на четыре миллисекунды дуги в год, что соответствует сокращению марсианских суток на доли миллисекунды в год.
Ученые не вполне уверены в том, чем вызвано это едва заметное ускорение. Однако они отмечают, что определенную роль может играть накопление льда в полярных шапках, а также послеледниковый отскок. Постледниковый отскок – это процесс, происходящий после отступления ледников из того или иного региона. Когда отступают огромные ледяные шапки, литосфера Земли, ранее сжатая под тяжестью ледников, начинает медленно подниматься вверх по мере уменьшения веса льда. Известно, что любое изменение в распределении массы планеты потенциально может повлиять на скорость ее вращения.
