To meteoritnedslag på Mars-overfladen har givet forskerne en bedre forståelse af den røde planets indre struktur. Nedslagene skete i 2021, og et internationalt hold af forskere har vist, at seismiske overfladebølger, der blev opdaget på Mars, var forårsaget af nedslagene. En anden, relateret undersøgelse, undersøgte de seismiske bølger i detaljer og konkluderede, at planetens skorpe varierer i tæthed.
Et nedslagskrater er på Amazonis Planitia, som er en ekstrem flad slette på den nordlige halvkugle af den røde planet. Påvirkningen, der gjorde denne funktion, fandt sted den 24. december 2021, ifølge forskerne. Det andet nedslagskrater er i Tempe Terra, som er en barsk region, der også er på den nordlige halvkugle. Dette krater blev skabt den 18. september 2021.
Meget af det, vi ved om Jordens indre, kommer fra overvågning af seismiske bølger, når de rejser gennem vores planet. Bølger, der forplanter sig tæt på overfladen af en planet, kaster lys over planetens skorpe og øvre kappe, mens kropsbølger, der bevæger sig gennem midten af en planet, fortæller os noget om det dybe indre. Mens NASAs InSight seismiske overvågningslander har detekteret kropsbølger på Mars, er disse de første overfladebølger, der er observeret.
Nu har forskere analyseret disse bølger. En undersøgelse blev ledet af Liliya Posiolova fra USA Malin Space Science Systems og den anden ledet af Doyeon Kim af schweiziske ETH Zürich og University of Maryland i USA. Posiolova, Kim og flere af deres kolleger var involveret i begge undersøgelser.
At lave links
Possiolovas team lavede forbindelsen mellem Amazonis- og Tempe-kraterne og seismiske signaler ved hjælp af satellitbilleder af Mars-overfladen taget af NASAs Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). De beskriver deres arbejde i Videnskab.
"Først begrænsede vi [Amazonis-påvirkningen] til omkring fem dage i slutningen af december, men med yderligere bearbejdning lykkedes det os at begrænse det til en 25-timers periode, der var centreret omkring den 24. december 2021," siger Posiolova. Den dato rykkede hendes hukommelse, og hun indså, at InSight havde optaget et seismisk signal den dag.
Posiolovas hold så hurtigt op på det anslåede epicenter for begivenheden den 24. december og indså, at Amazonis-krateret må have været kilden til den seismiske forstyrrelse. Uden at hvile på laurbærrene kiggede forskerne på et andet seismisk signal, der blev opdaget den 18. september, og kædede det sammen med Tempe Terra-krateret. Ud over at skabe forbindelser mellem meteoriske nedslag og seismiske signaler, er kraterne de to største, der er blevet fundet af MRO i dets 16 års drift.
Kig nærmere
I mellemtiden kiggede Kim og kolleger meget nærmere på de seismiske data, som han siger ikke var nogen ringe bedrift. Hans team rapporterede også sine resultater i Videnskab.
"De seismiske data, der er indsamlet på Mars, er meget sværere at analysere sammenlignet med dem, der er indsamlet på Jorden," siger Kim. "Fordi kilderne til de to påvirkninger er ved overfladen, var de effektive til at generere [og] udbrede bølger langs planetens overflade. Før detektering [og] identifikation af overfladebølger på Mars, har vores forståelse af Mars-skorpen været begrænset til det, der er under InSight-landingsstedet."
En vigtig opdagelse gjort af holdet er, at nord for Mars' ækvatoriale dikotomi har skorpen en ensartet struktur og dybde. De fandt også, at skorpen der har en høj forskydningshastighed på omkring 3.2 km/s. Dette indebærer, at denne region har en højere skorpedensitet end hvad der er blevet observeret direkte under InSight, som er nær ækvator.
Imponerende præstation
Denne tilføjelse til vores viden om, hvad der ligger under Mars, er en imponerende bedrift, da der kun er én seismisk station på planeten. Faktisk fastslår forskningen, at rumlig information om skorpen kan opnås fra kun én seismisk monitor.
Simuleringer viser, at asteroide-nedslag ville ødelægge beviser for relikvier på Mars
Forskningen kaster også yderligere lys over, hvordan meteoritter påvirker Mars. Dette forventes at være meget anderledes end nedslag på Jorden, hvor vores planets meget tykkere atmosfære har en tendens til at fungere som et beskyttende skjold, der brænder mindre meteoritter op.
Posiolova påpeger, at det er første gang, vi har data, der dokumenterer store meteoritnedslag, herunder tidsregistreringer fra InSights Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) instrument og rumlige optegnelser fra MRO-billedapparaterne. Dette kan fortælle videnskabsmænd meget om, hvordan meteoritnedslagsenergi fordeles i Mars-jorden og atmosfæren.
Mens vores nuværende forståelse af Mars' skorpe og øvre kappe er rimelig god, siger Posiolova, at planetens dybe kappestruktur stadig er "endnu ikke fuldt ud forstået." Seismiske data fra meteoriske nedslag kan kaste yderligere lys over denne skyggefulde del af planetens indre.
