يتم إنشاء فوهات جديدة على أسطح الكواكب من خلال تأثيرات النيازك ، والتي تغير أيضًا تركيبة الغلاف الجوي. تتسبب النيازك في توليد موجات زلزالية وصوتية قصيرة أثناء دخول الغلاف الجوي وتأثير الأرض. ومع ذلك ، فإن تشكيل فوهة جديدة وما يرتبط بها من موجات ميكانيكية ناجمة عن التأثير لم يتم ملاحظتها بشكل مشترك بعد أرض.
في دراسة جديدة ، وكالة ناسا أبلغت عن ملاحظات للموجات الزلزالية والصوتية من مقياس الزلازل التابع لناسا إنسايت. ترتبط الملاحظات بأحداث اصطدام النيازك الأربعة على المريخ والتي لوحظت في صور المركبات الفضائية. تراوحت التأثيرات بين 53 و 180 ميلاً (85 و 290 كيلومترًا) من موقع InSight ، وهي منطقة المريخ تسمى Elysium Planitia.
أول النيازك الأربعة المؤكدة ، وهو مصطلح يشير إلى الصخور الفضائية قبل أن تصطدم بالأرض ، جعل المدخل الأكثر دراماتيكية: لقد تأثر جو المريخ في 5 سبتمبر 2021 ، انفجرت في ثلاث شظايا على الأقل ترك كل منها حفرة في خلفها.
المصدر: NASA / JPL-Caltech / جامعة أريزونا
بعد ذلك ، حلقت مركبة استكشاف المريخ المدارية التابعة لناسا فوق موقع الاصطدام المقدر لتأكيد الموقع. كشفت كاميرا السياق بالأبيض والأسود عن ثلاث نقاط مظلمة على السطح. استخدم فريق المركبة المدارية كاميرا HiRISE للحصول على لقطة مقربة ملونة للحفر بعد تحديد موقعهم لهذه الأماكن.
قالت إنجريد دوبار من جامعة براون ، مؤلفة الورقة البحثية والمتخصصة في تأثيرات المريخ ، "بعد ثلاث سنوات من انتظار InSight لاكتشاف الاصطدام ، بدت تلك الحفر جميلة."
بعد تحليل البيانات السابقة ، أكد العلماء حدوث ثلاثة تأثيرات أخرى في 27 مايو 2020 ؛ 18 فبراير 2021 ؛ و 31 أغسطس 2021.
حير الباحثون سبب عدم حدوث المزيد من الاصطدامات النيزكية على المريخ. يقع حزام الكويكبات الأساسي للنظام الشمسي بجوار الكوكب الأحمر مباشرةً ، مما يعني وجود صخور فضائية كافية في الجوار لتنظيف سطح الكوكب. نظرًا لأن الغلاف الجوي للمريخ أثخن بنسبة 1٪ فقط من الغلاف الجوي للأرض ، فإن المزيد من النيازك تمر عبره دون أن تتفكك.
اكتشف مقياس الزلازل في InSight أكثر من 1,300 هزة أرضية. الجهاز حساس للغاية بحيث يمكنه اكتشاف الموجات الزلزالية من على بعد آلاف الأميال. لكن حدث الخامس من سبتمبر 5 يمثل المرة الأولى التي يتم فيها تأكيد التأثير كسبب لمثل هذه الموجات.
يشك فريق InSight في ذلك تأثيرات أخرى قد تكون حجبتها ضوضاء الرياح أو التغيرات الموسمية في الغلاف الجوي. ولكن الآن بعد اكتشاف التوقيع الزلزالي المميز لتأثير على المريخ ، يتوقع العلماء العثور على المزيد من الاختباء في بيانات InSight التي تبلغ قرابة أربع سنوات ".
توفر البيانات السيزمية تلميحات عديدة من شأنها تحسين فهم العلماء للكوكب الأحمر. معظم المستنقعات ناتجة عن الضغط وانكسار الصخور الكامنة بفعل الحرارة. يمكن للعلماء التحليل قشرة المريخ، والعباءة ، واللب من خلال مراقبة كيفية تغير الموجات الزلزالية أثناء مرورها عبر مواد مختلفة.
أدت التأثيرات الأربعة التي تم تأكيدها على النيزك حتى الآن إلى حدوث زلازل صغيرة لا تزيد قوتها عن 2.0. توفر هذه الزلازل الطفيفة للعلماء لمحة فقط عن قشرة المريخ ، في حين أن الإشارات الزلزالية من الزلازل الأكبر ، مثل حدث 5 درجات الذي وقع في مايو 2022 ، يمكن أن تكشف أيضًا عن تفاصيل حول غلاف الكوكب ولبه.
المؤلف الرئيسي للورقة ، رافائيل غارسيا من المعهد العالي للكهرباء والفضاء في تولوز ، فرنسا ، محمد, لكن التأثيرات ستكون حاسمة في تحسين الجدول الزمني لكوكب المريخ. التأثيرات هي ساعات النظام الشمسي. نحتاج إلى معرفة معدل التأثير اليوم لتقدير عمر الأسطح المختلفة ".
من خلال حساب عدد الفوهات الصدمية الموجودة على سطح الكوكب ، يمكن للعلماء تحديد عمر سطح الكوكب. يمكن للعلماء بعد ذلك تحديد عدد التأثيرات الإضافية التي حدثت في وقت سابق في تاريخ النظام الشمسي من خلال معايرة نماذجهم الإحصائية اعتمادًا على مدى تكرار ملاحظة التأثيرات التي تحدث.
يمكن إعادة إنشاء مسار النيزك وحجم موجة الصدمة باستخدام معلومات من InSight والصور المدارية. ينتج كل نيزك انفجارًا عندما يضرب الأرض وموجة صدمة عندما تضرب الغلاف الجوي. تنتقل الموجات الصوتية الناتجة عن هذه الحوادث عبر الغلاف الجوي. عندما تصل هذه الموجة الصوتية إلى InSight ، تميل الأرض بشكل كبير كلما زاد الانفجار. مقياس الزلازل الموجود على المسبار حساس بدرجة كافية لقياس مقدار واتجاه ميل الأرض نتيجة لمثل هذا الحدث.
قال جارسيا ، "نحن نتعلم المزيد عن عملية التأثير نفسها. يمكننا الآن مطابقة أحجام الحفر المختلفة مع موجات زلزالية وصوتية محددة ".
المرجع مجلة:
- Garcia ، RF ، Daubar ، IJ ، Beucler ، É ، وآخرون. حفر تشكلت حديثًا على سطح المريخ تقع باستخدام بيانات الموجات الزلزالية والصوتية من InSight. نات. Geosci. (2022). معرف الهوية الرقمي: 10.1038/s41561-022-01014-0
