Почти два года наблюдений марсианского зонда NASA InSight помогли кратно улучшить точность определения скорости вращения Красной планеты. Ранее аналогичные измерения провели зонды «Викинг» в 70-х годах прошлого века. Данные InSight в пять раз повысили точность измерения скорости вращения Марса, которая оказалась выше, чем считали раньше.
Селфи InSight, на котором видна сильнейшая запылённость солнечных батарей. Источник изображений: NASA
Точные показания скорости вращения планеты, а также диапазон колебаний её оси дают возможность оценить внутреннее строение Марса. Мы не можем взять и провести нужные нам сейсмические измерения для изучения строения планеты. Для этого там необходимо присутствие более умных и функциональных роботов или человека. Но косвенные сейсмические эксперименты по улавливанию эха от марсотрясений и уточнение скорости вращения планеты и её колебаний позволяют строить гипотезы с высочайшим правом претендовать на истину.
Для оценки скорости вращения Марса на платформе InSight был размещён антенный комплекс Rotation and Interior Structure Experiment (RISE). Принадлежащая NASA сеть земных антенн комплекса дальней космической связи посылала на RISE сигнал, который отправлялся обратно на Землю. Затем сигнал анализировался на предмет доплеровских искажений, что позволяло вычислить отклонения станции (фактически — Марса) от того или иного положения в пространстве. Речь шла о поиске отклонений менее 40 см, что потребовало 600 дней наблюдений и колоссальной работы по фильтрации шума.
Согласно проведенной работе, которая удостоилась публикации в Nature, установлено, что Марс вращается быстрее, чем было измерено раньше, а именно — с ускорением 4,4 угловых миллисекунды в год (на порядок медленнее, чем Земля). Это означает, что каждый марсианский год продолжительность суток на Марсе будет сокращаться на доли миллисекунды.
Данные о колебаниях оси Марса и скорости его вращения позволили ограничить предполагаемый размер жидкого ядра планеты до 1790–1850 км. Радиус Марса в целом составляет 3390 км — примерно вдвое меньше земного. Учёные предположили, что на наблюдаемое поведение Марса влияют либо полярные шапки, либо процессы по изменению приполярных ландшафтов после последнего ледникового периода. Также на динамику вращения Красной планеты может влиять неоднородная плотность его ядра.
Очевидно, что всё предстоит уточнять годами, в частности, продолжая разбирать данные платформы NASA InSight, которая прекратила свою внеплановую научную работу в прошлом году по причине критической засорённости солнечных панелей марсианским песком.