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

Marte este zguduit de cutremure, dar nu toate sunt cauzate de fenomene care au loc sub suprafață – multe apar ca urmare a loviturilor de meteoriți.

Meteoriții se prăbușesc pe suprafața lui Marte în fiecare zi. După ce a analizat datele de la roverul InSight al NASA, o echipă internațională de cercetători a remarcat că seismometrul SEIS a detectat șase evenimente seismice din apropiere. Aceste evenimente au fost asociate cu același semnal acustic atmosferic pe care meteoriții îl generează atunci când trec rapid prin atmosfera marțiană. Investigațiile ulterioare au stabilit că aceste șase evenimente se încadrează într-o categorie complet nouă de cutremure cunoscute sub numele de evenimente de foarte înaltă frecvență.

Impacturile care generează cutremure marțiane au loc în fracțiuni de secundă, mult mai puțin timp decât cele câteva secunde necesare proceselor tectonice pentru a provoca cutremure de dimensiuni similare. Acestea sunt câteva date seismice cheie care ne-au ajutat să înțelegem apariția cutremurelor cauzate de impactul meteoriților 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 în revista Nature Communications. Stai Publicat recent în Nature.

Deplasare seismică

Oamenii de știință au determinat de obicei rata de impact a meteoriților pe Marte comparând frecvența craterelor de pe suprafața sa cu rata de impact estimată calculată folosind numărul de cratere lunare lăsate de meteoriți. Modelele ratei craterelor lunare au fost apoi modificate pentru a se potrivi cu condițiile marțiane.

Privirea Lună ca o comparație nu a fost ideală, deoarece Marte este mai probabil să fie lovit de meteoriți. Planeta roșie nu este doar un corp imens cu o forță gravitațională mai mare, dar este situată în apropierea centurii de asteroizi.

O altă problemă este că craterele lunare sunt adesea mai bine conservate decât craterele marțiene, deoarece există… Nicăieri în sistemul solar Craterele din imaginile orbitale sunt adesea acoperite parțial de praf, ceea ce le face dificil de identificat. Furtunile de nisip pot complica și mai mult lucrurile prin acoperirea craterelor cu mai mult praf și resturi (ceva care nu se poate întâmpla pe Lună din cauza absenței vântului).

Nava spațială InSight și-a desfășurat instrumentul SEIS după aterizare Elysium planitia Pe lângă detectarea activității tectonice, un seismograf poate determina rata de impact din datele seismice. Când meteoriții lovesc Marte, produc unde seismice la fel ca cutremurele tectonice de pe Marte, iar undele pot fi detectate de seismometre atunci când călătoresc prin manta și crustă. Un cutremur masiv capturat de instrumentul SEIS a fost legat de un crater de 150 de metri (492 de picioare) lățime. Mai târziu, SEIS a detectat încă cinci cutremure pe Marte, care au fost toate asociate cu un semnal acustic (detectat de un senzor diferit de pe InSight) care este un semn clar al căderii unui meteorit.

Impact semnificativ

Mai era ceva notabil despre cele șase cutremure marțiane declanșate de impact care au fost descoperite folosind date seismice. Datorită vitezei meteoroizilor (mai mult de 3.000 de metri sau 9.842 de picioare pe secundă), aceste evenimente au avut loc mai repede decât orice alt tip de cutremur marțian, chiar mai rapid decât cutremurele din categoria de înaltă frecvență (HF). Așa a câștigat propria sa clasificare: cutremure de foarte înaltă frecvență, sau VF. Când echipa InSight a folosit Camera Context Camera (CTX) Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) pentru a vizualiza locațiile evenimentelor capturate de SEIS, noi cratere au fost prezente în imagini.

Există evenimente seismice suplimentare care nu au fost încă identificate în legătură cu cratere. Se crede că sunt mici cratere formate din meteoriți de mărimea mingilor de baschet, care sunt extrem de greu de văzut în imaginile orbitale realizate de Mars Reconnaissance Orbiter.

Cercetătorii au reușit să utilizeze 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 spațială) și de magnitudinea cutremurelor marțiane VF asociate. De asemenea, au putut deduce frecvența cutremurelor capturate de SEIS. Odată ce au aplicat o estimare a frecvenței bazată pe date de pe întreaga suprafață a lui Marte, au estimat că în fiecare an au loc aproximativ 280 până la 360 de cutremure VF.

„Este sigur că o clasă unică de cutremure corespunde impacturilor”, au spus ei în același studiu. Stai„Prin urmare, este util să se ia în considerare implicațiile atribuirii tuturor evenimentelor vizibile de observare impacturilor meteoriților.”

Descoperirea acestor cratere s-a adăugat la estimările numărului de cratere de impact de pe Marte, deoarece multe dintre ele nu puteau fi văzute din spațiu înainte. Ce ne pot spune coliziunile VF? Rata de impact pe o planetă sau pe lună este importantă în determinarea vârstei suprafeței acelui corp. Folosirea coliziunilor ne-a ajutat să stabilim că suprafața lui Venus este în mod constant reaprovizionată 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 cu care meteoriții impactează Pământul poate ajuta, de asemenea, la protejarea navelor spațiale și poate într-o zi a astronauților marțieni de potențiale pericole. Studiul sugerează că există perioade în care coliziunile sunt mai mult sau mai puțin frecvente, așa că poate fi posibil să se prezică când cerul va fi curat de căderea de roci spațiale – și când nu. De fapt, meteoriții nu reprezintă un mare pericol pentru Pământ, deoarece majoritatea ard în atmosferă. Marte are o atmosferă mult mai subțire, ceea ce permite mai multor meteoriți să treacă prin ea și nu există un baldachin care să-l protejeze de ploile de meteoriți.

Astronomie naturală, 2024. DOI: 10.1038/s41550-024-02301-z