Σχετικά λίγα ήταν γνωστά για την εσωτερική δομή του Άρη πριν προσεδαφιστεί στον πλανήτη η αποστολή InSight της NASA. Το πρώτο σεισμόμετρο που εστάλη στον κόκκινο πλανήτη αποκαλύπτει την ανατομία του και τις διαφορές με τη Γη. Τα ευρήματα παρουσιάζονται σε τρεις επιμέρους μελέτες που δημοσιεύονται μαζί στο ίδιο τεύχος του Science.
Παρακολουθώντας πώς τα σεισμικά κύματα ταξιδεύουν στο εσωτερικό του πλανήτη και ανακλώνται σε επιμέρους στρώματα, το InSight αποκαλύπτει λεπτομέρειες για το πάχος και τη σύνθεση του φλοιού, του μανδύα και του πυρήνα του Άρη.
Οι δεκάδες σεισμοί που κατέγραψε το σεισμόμετρο δεν οφείλονται στην ενεργοποίηση ρηγμάτων, όπως συμβαίνει στη Γη, αλλά στη συνεχιζόμενη συρρίκνωση του πλανήτη καθώς συνεχίζει να ψύχεται από τον σχηματισμό του μέχρι σήμερα.
Σύννεφα διακρίνονται να παιρνούν πάνω από το σεισμόμετρο του InSight (NASA/JPL-Caltech)
«Η σημασία αυτών των ευρημάτων είναι ότι μας προσφέρουν για πρώτη φορά μετρήσεις των διαστάσεων των θεμελιωδών συστατικών του Άρη» δήλωσε ο Μπρους Μπάνερντ, κύριος ερευνητής της αποστολής στο Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) της NASA στην Καλιφόρνια. «Μέχρι σήμερα είχαμε μόνο συγκρίσεις με τη Γη, θεωρητικούς υπολογισμούς και έμμεσα συμπεράσματα από άλλες παρατηρήσεις όπως οι αναλογίες ισοτόπων σε μετεωρίτες αρειανής προέλευσης».
Όπως συνέβη με όλους τους πλανήτες, ο Άρης σχηματίστηκε από σύννεφα σκόνης και μικρών βράχων που συμπιέστηκαν από τη βαρύτητα και θερμάνθηκαν μέχρι που έλιωσαν. Στην πορεία δεκάδων εκατομμυρίων ετών, τα συστατικά του πλανήτη χωρίστηκαν σε στρώματα ανάλογα με την πυκνότητά τους.
Το βαθύτερο στρώμα του Άρη, ο πυρήνας, αποδεικνύεται μεγαλύτερος από το αναμενόμενο με διάμετρο 3.660 χιλιομέτρων. Οι μελέτες επιβεβαιώνουν ότι ο πυρήνας είναι ρευστός, ωστόσο παραμένει ακόμα ασαφές αν είναι ολόκληρος λιωμένος, ή αν μοιάζει με τον πυρήνα της Γης, ο οποίος αποτελείται από ένα ρευστό στρώμα που περιβάλλει ένα στερεό κέντρο.
To InSight προσεδαφίστηκε στον Άρη τον Νοέμβριο του 2018 (NASA/JPL-Caltech/Lockheed Martin)
Και στους δύο πλανήτες, ο πυρήνας αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο, αν και ο πυρήνας του Άρη είναι λιγότερο πυκνός, καθώς περιέχει απροσδόκητα μεγάλες ποσότητες ελαφρύτερων στοιχείων όπως ο άνθρακας, το θείο, το οξυγόνο και το υδρογόνο.
Ο δε αρειανός φλοιός, το εξωτερικό στρώμα του πλανήτη, είναι εντελώς διαφορετικός από τον γήινο, αφού είναι ενιαίος και δεν χωρίζεται σε τεκτονικές πλάκες όπως ο φλοιός της Γης. «Αυτό σημαίνει επίσης ότι ο φλοιός του Άρη είναι πολύ παλιός» επισήμανε η σεισμολόγος Μπριγκίτε Νάπμεγιερ-Έντρουν του Πανεπιστημίου της Κολωνίας, επικεφαλής της μελέτης για τον αρειανό φλοιό. Το εξωτερικό αυτό στρώμα είναι πιο λεπτό από ό,τι αναμενόταν και το πάχος του κυμαίνεται από 20 έως 72 χιλιόμετρα.
Ο αρειανός μανδύας, τέλος, ανάμεσα στον φλοιό και τον πυρήνα, εκτείνεται σε βάθος 1.560 χιλιομέτρων από την επιφάνεια και διαφέρει σε σύσταση από τον μανδύα της Γης, ένδειξη ότι οι δύο πλανήτες σχηματίστηκαν από ελαφρώς διαφορετικά συστατικά. Όπως επισήμανε ο δρ Μπάνερντ, τα ευρήματα θα επιτρέψουν στους πλανητολόγους να βελτιώσουν τα μοντέλα του σχηματισμού πλανητών. Όπως εξήγησε, «οι γνώσεις που κερδίσαμε δεν αφορούν μόνο τον Άρη αλλά και τον σχηματισμό και την ιστορία της Γης και οποιουδήποτε άλλου βραχώδη πλανήτη, είτε στο Ηλιακό Σύστημα είτε πιο πέρα».