Datele seismice arată că Marte este adesea lovit de meteoriți care tremură planeta

Pregătiți-vă pentru impact –

Informațiile seismice ne permit acum să facem o estimare la nivelul întregii planete a ratelor de impact.

Marte tremură de marsquakes, dar nu toate sunt conduse de fenomene care au loc sub suprafață — multe sunt consecințele meteorit greve.

Meteoriți se prăbușesc pe Marte în fiecare zi. După ce a analizat datele de la aterizatorul InSight al NASA, o echipă internațională de cercetători a observat că seismometrul său, SEIS, a detectat șase evenimente seismice din apropiere. Acestea au fost legate de același semnal atmosferic acustic pe care meteoriții îl generează atunci când zboară prin atmosfera lui Marte. O investigație ulterioară le-a identificat pe toate șase ca parte a unei clase complet noi de cutremur cunoscute sub numele de evenimente VF (frecvență foarte înaltă).

Ciocnirile care generează cutremurele VF au loc în fracțiuni de secundă, mult mai puțin timp decât câteva secunde necesare proceselor tectonice pentru a provoca cutremure similare ca dimensiune. Acestea sunt câteva dintre datele seismologice cheie care ne-au ajutat să înțelegem apariția cutremurelor cauzate de impacturile meteorice pe Marte. Aceasta este, de asemenea, prima dată când datele seismice au fost folosite pentru a determina cât de des se formează craterele de impact.

„Deși o origine fără impact nu poate fi exclusă definitiv pentru fiecare eveniment VF, arătăm că clasa VF în ansamblu este cauzată în mod plauzibil de impacturile meteoriților”, au spus cercetătorii într-un studiu publicat recent în Nature.

Deplasare seismică

Oamenii de știință au determinat în mod obișnuit rata aproximativă a impactului meteoriților pe Marte comparând frecvența craterelor de pe suprafața sa cu rata estimată a impactului calculată folosind numărarea craterelor lunare lăsate în urmă de meteoriți. Modelele ratei craterării lunare au fost apoi ajustate pentru a se potrivi condițiilor marțiane.

Privirea Lună ca bază pentru comparație nu a fost ideală, deoarece Marte este în mod special predispus să fie lovit de meteoriți. Planeta roșie nu este doar un corp mai masiv, care are o atracție gravitațională mai mare, dar este situată lângă centura de asteroizi.

O altă problemă este că craterele lunare sunt adesea mai bine conservate decât craterele marțiane, deoarece există nici un loc în Sistemul Solar mai praf decât Marte. Craterele din imaginile orbitale sunt adesea parțial ascunse de praf, ceea ce le face dificil de identificat. Furtunile de nisip pot complica lucrurile prin acoperirea craterelor cu mai mult praf și resturi (ceva care nu poate apărea pe Lună din cauza absenței vântului).

InSight și-a desfășurat instrumentul SEIS după ce a aterizat în Elysium Planitia regiunea lui Marte. Pe lângă detectarea activității tectonice, seismometrul poate determina rata de impact prin intermediul datelor seismice. Când meteoriții lovesc Marte, ei produc unde seismice la fel cum fac cutremurele tectonice, iar undele pot fi detectate de seismometre atunci când călătoresc prin manta și crustă. Un cutremur imens capturat de SEIS a fost legat de un crater de 150 de metri (492 de picioare) lățime. SEIS a detectat mai târziu încă cinci cutremure care au fost toate asociate cu un semnal acustic (detectat de un senzor diferit de pe InSight) care este un semn indicator al unui meteorit în cădere.

Un impact uriaș

Altceva a ieșit în evidență despre cele șase cutremure cauzate de impact detectate cu date seismice. Din cauza vitezei meteoriților (peste 3.000 de metri sau 9.842 de picioare pe secundă), aceste evenimente au avut loc mai repede decât orice alt tip de cutremur, chiar mai rapid decât cutremurele din clasa de înaltă frecvență (HF). Așa și-au câștigat propria clasificare: cutremure de foarte înaltă frecvență sau VF. Când echipa InSight a folosit Camera Context Camera (CTX) a Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) pentru a vizualiza locațiile evenimentelor preluate de SEIS, au existat noi cratere prezente în imagini.

Există evenimente seismice suplimentare care nu au fost încă atribuite craterelor. Se crede că sunt mici cratere formate din meteoriți de dimensiunea mingilor de baschet, care sunt extrem de greu de văzut în imaginile orbitale de la MRO.

Cercetătorii au putut folosi datele SEIS pentru a estima diametrele craterelor pe baza distanței de la InSight (în funcție de cât timp a durat undele seismice pentru a ajunge la navă) și de magnitudinea cutremurelor VF asociate cu acestea. Ei au reușit, de asemenea, să calculeze frecvența cutremurelor detectate de SEIS. Odată ce o estimare a frecvenței bazată pe date a fost aplicată pe întreaga suprafață a lui Marte, ei au estimat că în jur de 280 până la 360 de cutremure VF au loc în fiecare an.

„Este sigur că clasa unică de cutremur VF este în concordanță cu impacturile”, au spus ei în același timp. studiu. „De aceea, merită să luăm în considerare implicațiile atribuirii tuturor evenimentelor VF impacturilor meteoroide”.

Detectarea lor s-a adăugat la numărul estimat de cratere de impact pe Marte, deoarece multe nu au putut fi văzute din spațiu înainte. Ce ne pot spune impactul FV? Rata de impact pe o planetă sau pe lună este importantă pentru a determina vârsta suprafeței acelui obiect. Utilizarea impacturilor ne-a ajutat să stabilim că suprafața lui Venus este în mod constant reînnoită de activitatea vulcanică, în timp ce cea mai mare parte a suprafeței lui Marte nu a fost acoperită cu lavă de miliarde de ani.

Determinarea ratei impactului meteoriților poate ajuta, de asemenea, la protejarea navelor spațiale și, într-o zi, poate astronauților marțieni, de potențiale pericole. Studiul sugerează că există perioade în care impacturile sunt mai mult sau mai puțin frecvente, așa că ar putea fi posibil să se prezică când este puțin mai probabil ca cerul să fie ferit de căderea pietrelor spațiale – și când nu este. Meteoriții nu reprezintă un mare pericol pentru Pământ, deoarece majoritatea ard în atmosferă. Marte are o atmosferă mult mai subțire, pe care mai mulți o pot trece și nu există umbrelă pentru o ploaie de meteoriți.

Nature Astronomy, 2024. DOI: 10.1038/s41550-024-02301-z