Planeettojen pinnoille syntyy uusia kraattereita meteoriitin törmäysten seurauksena, jotka myös muuttavat ilmakehän rakennetta. Meteoroidit aiheuttavat lyhyitä seismisiä ja akustisia aaltoja ilmakehän sisääntulon ja maahan törmäyksen aikana. Uuden kraatterin muodostumista ja siihen liittyviä iskun aiheuttamia mekaanisia aaltoja ei kuitenkaan ole vielä havaittu yhdessä Maa.
Uudessa tutkimuksessa NASA raportoi seismisten ja akustisten aaltojen havainnoista NASA InSight -laskeutujan seismometristä. Havainnot liittyvät neljään avaruusalusten kuvissa havaittuun meteoroiditörmäystapahtumaan Marsiin. Vaikutukset vaihtelivat välillä 53-180 mailia (85-290 kilometriä) InSightin sijainnista, alueella Mars nimeltään Elysium Planitia.
Ensimmäinen neljästä vahvistetusta meteoroidista, termi avaruuskiville ennen kuin ne osuvat maahan, teki dramaattisimmat sisäänkäynnit: se vaikutti Marsin ilmapiiri 5. syyskuuta 2021, murtautuen ainakin kolmeen sirpaleeseen, joista jokainen jätti jälkeensä kraatterin.
Kiitos: NASA/JPL-Caltech/Arizonan yliopisto
Sitten NASAn Mars Reconnaissance Orbiter lensi arvioidun törmäyskohdan yli vahvistaakseen sijainnin. Sen mustavalkoinen kontekstikamera paljasti kolme tummaa täplää pinnalla. Kiertäjän tiimi käytti HiRISE-kameraa saadakseen värillisen lähikuvan kraattereista sen jälkeen, kun he olivat löytäneet nämä paikat.
Ingrid Daubar Brownin yliopistosta, paperin toinen kirjoittaja ja Mars-iskujen asiantuntija, sanoi: "Kolmen vuoden InSightin odottamisen jälkeen törmäyksen havaitsemiseksi nuo kraatterit näyttivät kauniilta."
Aiempien tietojen analysoinnin jälkeen tutkijat vahvistivat, että kolme muuta vaikutusta oli tapahtunut 27. toukokuuta 2020; 18. helmikuuta 2021; ja 31. elokuuta 2021.
Se, miksi Marsissa ei ole tapahtunut enemmän meteoroiditörmäyksiä, on hämmentänyt tutkijoita. Aurinkokunnan ensisijainen asteroidivyöhyke on aivan Punaisen planeetan vieressä, mikä tarkoittaa, että lähellä on tarpeeksi avaruuskiviä planeetan pinnan tutkimiseen. Koska Marsin ilmakehä on vain 1 % paksumpi kuin Maan, enemmän meteoroideja kulkee sen läpi hajoamatta.
InSightin seismometri on havainnut yli 1,300 5 maanjäristystä. Laite on niin herkkä, että se voi havaita seismiset aallot tuhansien kilometrien päästä. Mutta 2021. syyskuuta XNUMX tapahtuva tapahtuma on ensimmäinen kerta, kun isku vahvistettiin tällaisten aaltojen syyksi.
InSightin tiimi epäilee sitä ”Tuulimelu tai ilmakehän vuodenaikojen muutokset ovat saattaneet peittää muut vaikutukset. Mutta nyt, kun Marsiin kohdistuvan törmäyksen omaleimainen seisminen tunnusmerkki on löydetty, tutkijat odottavat löytävänsä lisää piilotuksia InSightin lähes neljän vuoden tiedoista.
Seisminen data tarjoaa lukuisia vihjeitä, jotka parantavat tutkijoiden ymmärrystä Punaisesta planeettasta. Suurin osa maanjäristyksiä ne laukaisevat alla olevien kivien paineen ja lämmön aiheuttaman murtumisen. Tiedemiehet voivat analysoida Marsin kuori, vaippa ja ydin tarkkailemalla, kuinka seismiset aallot muuttuvat kulkiessaan eri materiaalien läpi.
Neljä tähän mennessä vahvistettua meteoroiditörmäystä aiheuttivat pieniä järistystä, joiden magnitudi oli enintään 2.0. Nuo pienemmät järistykset antavat tutkijoille vain vilauksen Marsin kuoreen, kun taas suurten järistysten seismiset signaalit, kuten toukokuussa 5 tapahtuneen magnitudin 2022 tapahtuma, voivat myös paljastaa yksityiskohtia planeetan vaipasta ja ytimestä.
Paperin johtava kirjoittaja, Raphael Garcia Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espacesta Toulousessa, Ranskassa, sanoi, "Mutta vaikutukset ovat kriittisiä Marsin aikajanan tarkentamisessa. Iskut ovat aurinkokunnan kelloja. Meidän on tiedettävä tämän päivän vaikutusnopeus, jotta voimme arvioida eri pintojen iän."
Laskemalla planeetan pinnalla olevien törmäyskraatterien lukumäärän tiedemiehet voivat määrittää planeetan pinnan iän. Tutkijat voivat sitten määrittää, kuinka monta muuta vaikutusta tapahtui aiemmin aurinkokunnan historiasta kalibroimalla tilastollisia mallejaan sen mukaan, kuinka usein he havaitsevat vaikutuksia.
Meteoroidin liikerata ja shokkiaallon koko voidaan luoda uudelleen käyttämällä InSightin tietoja ja kiertoratakuvia. Jokainen meteoroidi tuottaa räjähdyksen osuessaan maahan ja shokkiaallon osuessaan ilmakehään. Näistä tapahtumista aiheutuvat ääniaallot kulkevat ilmakehän halki. Kun tämä ääniaalto saavuttaa InSightin, maa kallistuu sitä dramaattisemmin, mitä suurempi räjähdys on. Laskurissa oleva seismometri on riittävän herkkä mittaamaan kuinka paljon ja mihin suuntaan maa kallistuu tällaisen tapahtuman seurauksena.
Garcia sanoi, ”Oppimme lisää itse vaikutusprosessista. Voimme nyt sovittaa erikokoiset kraatterit tiettyihin seismis- ja akustisiin aaltoihin."
Lehden viite:
- Garcia, RF, Daubar, IJ, Beucler, É. et ai. Äskettäin muodostuneet Mars-kraatterit löydettiin InSightin seismisten ja akustisten aaltojen tietojen perusteella. Nat. Geosci. (2022). DOI: 10.1038/s41561-022-01014-0
