Wetenschappers hebben de meest nauwkeurige metingen ooit gedaan van de rotatie van Mars.
Daarbij hebben voor het eerst kunnen detecteren hoe de planeet aan het schommelen wordt gebracht door het ‘klotsen’ van zijn gesmolten metaalkern.
De bevindingen zijn gebaseerd op gegevens van NASA’s Marslander InSight, die vier jaar metingen heeft gedaan voordat hij in december 2022 zonder stroom kwam te zitten. Om de rotatiesnelheid van Mars te kunnen volgen, maakten de wetenschappers gebruik van een van de instrumenten van InSight: een combinatie van een radiotransponder en antennes die samen het Rotation and Interior Structure Experiment (RISE) worden genoemd. Ze ontdekten dat de rotatie van de planeet met ongeveer vier milliboogseconden per jaar versnelt, wat betekent dat een Marsdag per jaar een fractie van een duizendste seconde korter wordt.
Het gaat dus om een subtiele versnelling, en de onderzoekers zijn nog niet helemaal zeker van de oorzaak.
Maar ze doen wel een paar suggesties, zoals ijs dat zich ophoopt op de poolkappen of postglaciale opheffing – het omhoog komen van landmassa’s die onder een dik pak ijs hebben gelegen.
Veranderingen in de massaverdeling van een planeet kunnen ervoor zorgen dat diens draaiing versnelt, ongeveer zoals bij een schaatser die ronddraait met gestrekte armen en vervolgens zijn armen intrekt.
Voor hun onderzoek zonden de wetenschappers radiosignalen naar de Marslander met behulp van NASA’s Deep Space Network.
RISE kaatste elk signaal vervolgens terug. Aan de hand van kleine veranderingen in de frequentie van het weerkaatste signaal, veroorzaakt door de zogeheten dopplerverschuiving, konden de onderzoekers vervolgens bepalen hoe snel de planeet ronddraait.
De gegevens werden verzameld tijdens de eerste 900 dagen van InSight op Mars – lang genoeg om variaties in de rotatie van Mars te kunnen detecteren en de schommelbeweging of nutatie van de planeet te meten die het gevolg is van het klotsen van zijn vloeibare kern.
Dit laatste maakt het mogelijk om de grootte van die kern te bepalen.
Op basis van de RISE-gegevens heeft de kern van Mars een straal van ongeveer 1835 kilometer.
De wetenschappers hebben dit cijfer vergeleken met twee eerdere metingen van de kern, afkomstig van de seismometer van de Marslander.
Ze keken daarbij naar hoe seismische golven door het binnenste van de planeet reisden: of ze weerkaatsten aan de kern of er ongehinderd doorheen gingen.
Nadat ze alle drie de metingen in rekening hadden gebracht, kwamen de onderzoekers tot de conclusie dat de straal van de kern van Mars 1790 tot 1850 kilometer groot is. Mars als geheel heeft een straal van 3390 kilometer – ongeveer de helft van die van de aarde. (EE)
(Image Credit: NASA/JPL-Caltech)
