NASA’s InSight Mars Lander napotkał pewne trudności podczas swojej misji na powierzchni Marsa. Instrument „mole” miał problemy z penetracją zagęszczonej marsjańskiej gleby, a misja zakończyła się, gdy jego panele słoneczne pokryły się pyłem. Jednak niektóre z jego instrumentów działały doskonale, w tym SEIS, Eksperyment Sejsmiczny dla Struktury Wnętrza.
SEIS zbierał dane sejsmiczne z Marsa przez ponad cztery lata, a naukowcy analizujący te dane ustalili nowy wskaźnik uderzeń meteorytów na Marsie.
SEIS został zaprojektowany do badania wewnętrznej struktury Marsa poprzez pomiar fal sejsmicznych wywołanych marsjańskimi trzęsieniami ziemi i uderzeniami meteorytów. Zarejestrował ponad 1300 zdarzeń sejsmicznych. Nie ma jednak możliwości bezwzględnego zmierzenia, ile z nich było spowodowanych uderzeniami, ale naukowcy pracujący z danymi zawęzili te liczby.
NASA’s InSight lander umieścił swój sejsmometr na Marsie 19 grudnia 2018 roku. SEIS został później przykryty ochronną osłoną, aby chronić go przed wiatrem. Źródło obrazu: NASA/JPL-Caltech Ich wyniki są zawarte w nowym badaniu opublikowanym w Nature Astronomy zatytułowanym „An estimate of the impact rate on Mars from statistics of very-high-frequency marsquakes”. Głównymi autorami są Géraldine Zenhäusern i Natalia Wójcicka, z Instytutu Geofizyki ETH Zurich i Wydziału Nauki o Ziemi i Inżynierii Imperial College w Londynie, odpowiednio.
„To pierwszy artykuł tego rodzaju, który określa, jak często meteoryty uderzają w powierzchnię Marsa na podstawie danych sejsmologicznych.”
Profesor Domenico Giardini, profesor sejsmologii i geodynamiki na ETH Zurich i współgłówny badacz w misji NASA Mars InSight. Chociaż SEIS był skutecznym instrumentem, nie zawsze mógł określić, jakie zdarzenie sejsmiczne miało miejsce. Tylko garstka z wykrytych zdarzeń była na tyle silna, aby określić ich lokalizację. Jednak sześć zdarzeń w bliskiej odległości od lądownika InSight zostało potwierdzonych jako uderzenia meteorytów, ponieważ były skorelowane z akustycznymi sygnałami atmosferycznymi, które meteoryty wydają przy wchodzeniu w atmosferę Marsa. Sześć zdarzeń należy do większej grupy zwanej zdarzeniami o bardzo wysokiej częstotliwości (VF).
Podczas około trzech lat rejestracji, InSight i SEIS wykryły 70 zdarzeń VF. 59 z nich miało dobre oszacowanie odległości, a według naukowców, kilka z nich było „zdarzeniami VF jakości B”, co oznacza, że ich stosunek sygnału do szumu jest silny. „Chociaż nie można definitywnie wykluczyć pochodzenia nieuderzeniowego dla każdego zdarzenia VF, pokazujemy, że klasa VF jako całość prawdopodobnie jest spowodowana uderzeniami meteorytów,” wyjaśniają autorzy w swoim artykule.
Ta praca prowadzi do nowego oszacowania częstości uderzeń na Marsie. Naukowcy twierdzą, że między 280 a 360 meteoroidów wielkości piłki do koszykówki uderza w Marsa każdego roku, tworząc kratery większe niż 8 metrów (26 stóp) średnicy. To prawie jedno uderzenie dziennie na górnym końcu skali. „Ta częstość była około pięć razy wyższa niż liczba oszacowana na podstawie samej obrazowania orbitalnego. W porównaniu z obrazowaniem orbitalnym, nasze wyniki pokazują, że sejsmologia jest doskonałym narzędziem do pomiaru częstości uderzeń,” powiedziała Zenhäusern w komunikacie prasowym.
Częstości uderzeń na różnych ciałach w Układzie Słonecznym są jednym ze sposobów zrozumienia wieku ich powierzchni. Powierzchnia Ziemi jest młoda, ponieważ planeta jest bardzo aktywna geologicznie. Ziemia jest również znacznie łatwiejsza do badania w większych szczegółach, z oczywistych względów. Ale dla ciał takich jak Księżyc i Mars, częstości uderzeń mogą powiedzieć nam o wieku różnych powierzchni, prowadząc do bardziej szczegółowego zrozumienia ich historii.
Obrazowania orbitalne i modele oparte na zachowanych kraterach księżycowych były głównymi narzędziami używanymi przez planetologów do wyciągania wniosków na temat częstości uderzeń. Dane z Księżyca były używane do ekstrapolacji częstości uderzeń na Marsie. Ale istnieją problemy z tą metodą. Mars ma silniejszą grawitację i jest bliżej źródła większości meteorytów, pasa asteroid.
To oznacza, że więcej meteoroidów uderza w Marsa niż w Księżyc, co musiało być jakoś obliczone. Z kolei Mars ma szeroko rozprzestrzenione burze pyłowe, które mogą zasłaniać kratery na obrazach orbitalnych, podczas gdy powierzchnia Księżyca jest w dużej mierze statyczna. Mars ma również różne typy regionów powierzchniowych. W niektórych regionach kratery wyróżniają się, w innych nie. Próbując dokładnie uwzględnić te różnice przy ekstrapolacji częstości uderzeń z Księżyca na Marsa jest trudne.
Ta praca pokazuje, że sejsmometry mogą być bardziej niezawodnym sposobem zrozumienia częstości uderzeń.
„Szacowaliśmy średnice kraterów na podstawie magnitudy wszystkich zdarzeń VF i ich odległości, a następnie użyliśmy tych danych do obliczenia, ile kraterów powstało wokół lądownika InSight w ciągu roku. Następnie ekstrapolowaliśmy te dane, aby oszacować liczbę uderzeń, które mają miejsce rocznie na całej powierzchni Marsa,” wyjaśniła Wójcicka.
Źródło: Universe Today
