Voor het eerst zijn seismische golven gedetecteerd die door de kern van Mars gingen

Beeld: Impressie van het inwendige van Mars en de wegen die seismische golven afleggen als ze door de kern van de planeet gaan. (NASA/JPL & Nicholas Schmerr)

Een internationaal onderzoeksteam heeft seismische gegevens van NASA’s Marslander InSight gebruikt om directe metingen te doen van de eigenschappen van de kern van Mars. Daarbij is vastgesteld dat die kern vloeibaar is en bestaat uit een ijzerlegering met een fors aandeel zwavel en zuurstof. De nieuwe bevindingen¹ geven meer inzicht in het ontstaan van Mars en de geologische verschillen tussen Mars en de aarde.

Om die verschillen te bepalen, volgden de wetenschappers het verloop van twee seismische gebeurtenissen op Mars – de ene veroorzaakt door een marsbeving, de andere door een grote inslag – en detecteerden ze golven die door de kern van de planeet gingen. Ze maten de tijd die deze golven nodig hadden om zich door Mars voort te planten, en vergeleken die met golven die binnen de mantel van de planeet (de laag die direct onder de korst ligt) bleven. Door deze informatie te combineren met andere seismische en geofysische metingen, konden de onderzoekers de dichtheid en samendrukbaarheid bepalen van het materiaal waar de golven doorheen gingen. De resultaten wijzen erop dat Mars, anders dan de aarde, een volledig vloeibare kern heeft. De kern van de aarde is een combinatie van een vloeibare buitenkern en een vaste binnenkern.

Zwavel en zuurstof

Daarnaast kwam het team meer te weten over de chemische samenstelling van de kern van Mars, die een verrassend grote hoeveelheid lichte elementen – met name zwavel en zuurstof – lijkt te bevatten. De meetresultaten geven aan dat het massa-aandeel van deze elementen ongeveer twintig procent bedraagt. Dit hoge percentage verschilt sterk van de relatief lage massafractie die lichte elementen in de aardkern voor hun rekening nemen, en dat suggereert dat de Marskern een lagere dichtheid heeft, en meer samendrukbaar is dan de aardkern. Hieruit leiden de wetenschappers af dat de omstandigheden waaronder de twee planeten zijn ontstaan sterk van elkaar verschilden.

Hoewel Mars momenteel geen magnetisch veld heeft, wijzen sporen van magnetisme die in de planeetkorst zijn achtergebleven erop dat er ooit een magnetisch schild heeft bestaan, vergelijkbaar met het veld dat door de kern van de aarde wordt gegenereerd. Volgens de onderzoekers kan dit betekenen dat Mars aanvankelijk een potentieel ‘leefbare’ planeet is geweest die geleidelijk in een nogal vijandige woestijnwereld is veranderd. Zijn inwendige omstandigheden en grote inslagen op zijn oppervlak zouden daarbij bepalende factoren zijn geweest.

Noten

1. PNAS, 24 april