Nuovi crateri vengono creati sulle superfici planetarie dagli impatti dei meteoriti, che modificano anche la composizione dell'atmosfera. I meteoroidi provocano la generazione di brevi onde sismiche e acustiche durante l'ingresso nell'atmosfera e l'impatto con il suolo. Tuttavia, la formazione di nuovi crateri e le relative onde meccaniche indotte dall'impatto non sono ancora state osservate congiuntamente oltre Terra.
In un nuovo studio, NASA hanno riportato osservazioni di onde sismiche e acustiche dal sismometro del lander InSight della NASA. Le osservazioni sono collegate ai quattro eventi di impatto di meteoroidi su Marte osservati nelle immagini dei veicoli spaziali. Gli impatti variavano tra 53 e 180 miglia (85 e 290 chilometri) dalla posizione di InSight, una regione di marzo chiamato Elysium Planitia.
Il primo dei quattro meteoroidi confermati, il termine per indicare le rocce spaziali prima che colpiscano il suolo, ha fatto l'ingresso più drammatico: ha colpito L'atmosfera di Marte il 5 settembre 2021, esplodendo in almeno tre frammenti che hanno lasciato ciascuno un cratere dietro.
Crediti: NASA/JPL-Caltech/Università dell'Arizona
Quindi, il Mars Reconnaissance Orbiter della NASA ha sorvolato il sito stimato dell'impatto per confermare la posizione. La sua fotocamera contestuale in bianco e nero ha rivelato tre punti scuri sulla superficie. La squadra dell'orbiter ha utilizzato la telecamera HiRISE per ottenere un primo piano a colori dei crateri dopo aver individuato questi luoghi.
Ingrid Daubar della Brown University, coautrice dell'articolo e specialista degli impatti su Marte, ha affermato: “Dopo tre anni di attesa di InSight per rilevare un impatto, quei crateri sembravano bellissimi”.
Dopo aver analizzato i dati precedenti, gli scienziati hanno confermato che il 27 maggio 2020 si erano verificati altri tre impatti; 18 febbraio 2021; e 31 agosto 2021.
Il motivo per cui non ci sono state più collisioni di meteoroidi su Marte ha sconcertato i ricercatori. La fascia principale degli asteroidi del sistema solare si trova proprio accanto al Pianeta Rosso, il che significa che ci sono abbastanza rocce spaziali nelle vicinanze da poter perlustrare la superficie del pianeta. Poiché l'atmosfera di Marte è solo l'1% più spessa di quella terrestre, un numero maggiore di meteoroidi la attraversa senza disintegrarsi.
Il sismometro di InSight ha rilevato oltre 1,300 martemoti. Lo strumento è così sensibile che può rilevare onde sismiche a migliaia di chilometri di distanza. Ma l’evento del 5 settembre 2021 segna la prima volta che un impatto è stato confermato come causa di tali onde.
Il team di InSight lo sospetta “altri impatti potrebbero essere stati oscurati dal rumore del vento o dai cambiamenti stagionali nell’atmosfera. Ma ora che è stata scoperta la firma sismica distintiva di un impatto su Marte, gli scienziati si aspettano di trovare altri nascondigli nei quasi quattro anni di dati di InSight”.
I dati sismici forniscono numerosi indizi che miglioreranno la comprensione degli scienziati del Pianeta Rosso. Maggior parte martemoti sono innescati dalla rottura indotta dalla pressione e dal calore delle rocce sottostanti. Gli scienziati possono analizzare Crosta di Marte, mantello e nucleo osservando come le onde sismiche si alterano mentre attraversano vari materiali.
I quattro impatti di meteoroidi finora confermati hanno prodotto piccole scosse di magnitudo non superiore a 2.0. Questi terremoti minori forniscono agli scienziati solo uno sguardo sulla crosta marziana, mentre i segnali sismici provenienti da terremoti più grandi, come l’evento di magnitudo 5 avvenuto nel maggio 2022, possono anche rivelare dettagli sul mantello e sul nucleo del pianeta.
L'autore principale dell'articolo, Raphael Garcia dell'Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace di Tolosa, Francia, disse, “Ma gli impatti saranno fondamentali per perfezionare la cronologia di Marte. Gli impatti sono gli orologi del sistema solare. Dobbiamo conoscere il tasso di impatto oggi per stimare l’età delle diverse superfici”.
Contando il numero di crateri da impatto presenti sulla superficie di un pianeta, gli scienziati possono determinare l'età della superficie del pianeta. Gli scienziati possono quindi determinare quanti altri impatti si sono verificati in precedenza la storia del sistema solare calibrando i loro modelli statistici in base alla frequenza con cui osservano il verificarsi degli impatti.
La traiettoria di un meteoroide e la dimensione dell'onda d'urto possono essere ricreate utilizzando le informazioni di InSight e le immagini orbitali. Ogni meteoroide produce un'esplosione quando colpisce la Terra e un'onda d'urto quando colpisce l'atmosfera. Le onde sonore di questi incidenti viaggiano attraverso l'atmosfera. Quando questa onda sonora raggiunge InSight, il terreno viene inclinato in modo tanto più drammatico quanto più grande è l’esplosione. Il sismometro del lander è sufficientemente sensibile da misurare quanto e in quale direzione si inclina il terreno a seguito di un simile evento.
Garcia ha detto: “Stiamo imparando di più sul processo di impatto stesso. Ora possiamo abbinare diverse dimensioni di crateri a specifiche onde sismiche e acustiche”.
Riferimento della Gazzetta:
- Garcia, RF, Daubar, IJ, Beucler, É., et al. Crateri di nuova formazione su Marte individuati utilizzando i dati delle onde sismiche e acustiche di InSight. Naz. Geosci. (2022). DOI: 10.1038/s41561-022-01014-0
