Марс: первое обнаружение чандлеровского колебания

Впервые чандлеровское колебание, составляющее колебание оси вращения, было обнаружено на другом теле Солнечной системы, кроме Земли, в данном случае на Марсе. Благодаря этому движению мы смогли больше узнать о внутренней части Красной планеты.

Земля вращается сама по себе, но в долгосрочной перспективе ее ось вращения не фиксирована. Среди различных колебаний, влияющих на эту ось, "чандлеровское колебание" - это колебание оси вращения Земли относительно ее поверхности. Он был открыт американским астрономом Сэтом Карло Чандлером (1846-1913) в 1891 году. Это колебание имеет амплитуду около девяти метров в точке пересечения оси вращения Земли с ее поверхностью. Период его действия составляет 433 дня или около 14 месяцев. Хотя такое движение должно естественным образом затухать с течением времени, оно сохраняется на Земле из-за колебаний дна океана и атмосферного давления.

Колебания Чендлера - это пример движения, которое может происходить для свободно вращающегося объекта, который не является идеальной сферой: это называется свободной нутацией. Это колебание не следует путать с другими движениями, влияющими на направление оси вращения Земли относительно звезд, вызванными приливно-отливными силами Луны и Солнца, которые также называют нутациями.

Колебания Марса более частые и слабые, чем его земной аналог

До сих пор колебания Чандлера были обнаружены только на Земле. Однако то же движение должно влиять на другие планеты, даже если оно имеет другую амплитуду и периодичность.

Для обнаружения этого колебания оси вращения Марса Алекс Коноплив и его коллеги в течение 18 лет использовали радионаблюдения с Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter и Mars Global Surveyor - трех спутников, вращающихся на орбите планеты в течение 18 лет. Таким образом, они измерили почти круговое движение, против часовой стрелки, если смотреть с Северного полюса, с периодом 206,9 ± 0,5 дня и амплитудой 10 сантиметров на поверхности.

Обнаружение этого колебания дает новую информацию о внутренней части Марса и, в частности, улучшает наше понимание рассеивания энергии в мантии планеты (слой под корой) для временных интервалов, близких к периоду колебаний. Продолжительность цикла колебаний полюса отражает деформируемость мантии Марса, что свидетельствует о свойствах материала и его тепловом состоянии. Большой объем данных обеспечил то, что выявленные колебания были характерны для формы и внутренних районов планеты, а не для внешних факторов, таких как сезонная сублимация полярных ледяных шапок.

Как и колебание Чандлера на Земле, движение на Марсе должно погаснуть естественным образом. Исследователи пока не знают, что поддерживает колебания, но предыдущие исследования показывают, что это, вероятно, связано с изменениями атмосферного давления.

Эта информация может помочь в будущих исследованиях недр Марса, предоставив новые знания о его температуре и составе.

Что вы должны помнить

До сих пор колебание Чендлера, колебание оси вращения относительно поверхности, было обнаружено только для Земли. Благодаря наблюдениям с нескольких спутников вокруг Марса за почти два десятилетия, это колебание было обнаружено и на Марсе. Обнаружение этого колебания дает новую информацию, которая может помочь в будущих исследованиях недр Марса.