화성의 내부 구조는 무엇입니까? InSight가 답을 줄 수 있을까요?

행성의 비밀이 종종 그 안에 묻혀 있다는 사실은 우리 모두 알고 있습니다. 행성의 내부 구조는 행성의 기원과 오랜 세월에 걸친 진화를 말해줍니다. 처음에 사람들은 지구의 내부 구조를 알고 싶어 했고, 땅을 파헤치는 등 여러 가지 방법을 생각했고, 나중에는 지진파의 속도와 방향이 서로 다른 파동의 교차점에서 변한다는 것을 발견했습니다. 그래서 사람들은 지진파를 이용해 지구 내부 구조를 알아내기 시작했습니다.

그렇다면 질문은 지구에서 4억㎞ 떨어진 화성의 내부 구조를 인간이 아는 것이 가능하며, 어떤 방법으로 알 수 있느냐는 것이다. 최근 미국의 화성탐사선 '인사이트(InSight)'가 믿을 만한 답을 내놨다.

NASA가 개발한 탐사선 '인사이트(InSight)'가 2018년 화성에 착륙했다. 탐사선은 화성 적도 북쪽 엘리시움 플래니티아(Elysium Planitia) 서쪽 부분에 착륙했다. 착륙뿐만 아니라 지진계 배치에도 적합합니다. '인사이트'는 발사 당시 '내부 구조 지진 실험'(SEIS)이라는 지구물리학 장비 세트를 탑재했다. 이 장비는 화성 내부에서 진동이 발생할 때 생성되는 데이터를 수집해 지구에 있는 과학자들에게 전송한다.

하지만 이 방법에는 문제가 있습니다. 지구상의 지진은 대부분 판의 움직임에 의한 단층에서 발생하지만, 화성의 지각은 지구처럼 판이 많지 않기 때문에 판 사이의 충돌 없이는 강한 지진파가 발생할 수 없습니다.

다행히 화성의 낮과 밤의 온도차는 무려 70도에 달할 수 있습니다. 이렇게 큰 낮과 밤의 온도차는 화성 지각 내부의 냉각을 고르지 못하게 하고 단층을 형성하게 하여 화성에 발생하게 됩니다. 지진. InSight는 2019년 2월에 데이터 수집을 시작한 이후 733건의 화성 지진을 감지했으며 그 중 35건은 규모 3~4 사이입니다. 과학자들은 이 데이터를 이용해 화성의 내부 구조를 대략적으로 추론했습니다.

과학자들은 화성 지진에 의해 생성된 지진파를 사용하여 세 가지 결론을 도출했습니다.

우선 화성 지각에 대한 자세한 정보가 있는데, 화성 지각 경계면에서 화성 충격파 신호의 반사와 변화를 분석해 과학자들은 화성 지각에 2~3층의 경계면이 있을 수 있다는 사실을 알아냈다. 2층 경계면은 지각의 두께가 20㎞, 3층 경계면에 해당하는 지각의 두께는 39㎞, 지각의 두께는 33㎞에 해당한다. 둘 중 중간. 어떤 인터페이스 번호가 올바른지 나중에 더 많은 데이터가 필요할 수 있습니다.

두 번째 결론은 화성 내부의 심층 구조에 관한 것입니다. 화성의 맨틀은 화성 표면에서 800km 아래에 도달할 수 있는 반면, 화성의 암석권은 지하 500km를 덮고 있으며, 암석권 중에는 낮은 곳이 있습니다. -아래의 속도 레이어. 화성 내부 약 400~600km 지하 온도는 엄청난 변화를 겪었다. 과학자들의 연구에 따르면 화성 맨틀의 방사성 원소가 상대적으로 높아서 행성 전체를 내부에서 가열하는 것으로 나타났다. 맨틀 위의 지각과 맨틀은 암석권을 형성하며 좋은 열 전달 효과를 가지고 있습니다. 이러한 결과는 화성에 지각 변화가 없는 화산이 있는 이유를 설명할 수 있습니다.

화성의 금속핵의 구조도 있는데, 화성의 금속핵 반경은 약 1830㎞로 화성 반경(3390㎞)의 절반에 가깝다. 동시에 화성 핵의 평균 밀도는 5.8~6.2g/cm²으로 화성 내부의 철-니켈 핵에는 가벼운 원소가 많이 있다는 것을 보여준다. 철-니켈 코어가 흐르는 액체 상태인지, 아니면 지구와 같은 고체 코어를 가지고 있는지에 대해서는 추가 실험과 데이터가 필요합니다.

또한, 기존 데이터를 분석한 결과, '인사이트'가 관측한 가장 강한 화성 지진 신호의 대부분은 화성의 켈베로스 해구 그룹에서 나오는데, 이곳에서는 화산 활동이 충분히 이루어져 화성 지진이 발생한다. , 그리고 "InSight"는 또한 이 지역의 언덕 아래로 굴러다니는 바위의 흔적을 발견했습니다. 과학자들은 지난 수백만 년 동안 이 지역 지하에 마그마가 흐르고 있었을 것이라고 추측합니다.

현재 '인사이트'의 태양광 패널은 먼지로 뒤덮여 있어 에너지 공급 수준이 저하되고 있는 상황이다. 이는 '인사이트'의 후속 탐지에 있어 의심할 여지 없이 큰 도전이다. 그리고 앞으로 몇 달 안에 화성이 궤도에서 원일점을 향해 이동함에 따라 "InSight"는 휴면 상태에 들어가야 합니다. 이는 역시 화성에 있는 '주롱'에 대한 도전이기도 하다.

이들이 동면 상태에서 원활하게 살아남아 인류의 심우주 탐험에 계속해서 기여할 수 있기를 바랍니다.