Nye kratere skapes på planetariske overflater av meteorittnedslag, som også endrer atmosfærens sammensetning. Meteoroider forårsaker at korte seismiske og akustiske bølger genereres under atmosfærisk inntreden og bakkestøt. Imidlertid har ny kraterdannelse og relaterte slaginduserte mekaniske bølger ennå ikke blitt observert i fellesskap utover Earth.
I en ny studie, NASA rapporterte observasjoner av seismiske og akustiske bølger fra NASA InSight-landerens seismometer. Observasjonene er knyttet til de fire meteoroide-nedslagsbegivenhetene på Mars observert i romfartøybilder. Påvirkningene varierte mellom 53 og 180 kilometer fra InSights beliggenhet, en region med Mars kalt Elysium Planitia.
Den første av de fire bekreftede meteoroidene, betegnelsen på rombergarter før de treffer bakken, gjorde den mest dramatiske inngangen: Den traff Mars atmosfære 5. september 2021, og sprengte i minst tre skår som hver etterlot et krater i baken.
Studiepoeng: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
Deretter fløy NASAs Mars Reconnaissance Orbiter over det estimerte nedslagsstedet for å bekrefte plasseringen. Det svart-hvite kontekstkameraet avslørte tre mørke flekker på overflaten. Orbiterens team brukte HiRISE-kameraet for å få et fargenærbilde av kratrene etter at de hadde lokalisert disse stedene.
Ingrid Daubar fra Brown University, en artikkels medforfatter og spesialist i Mars-påvirkninger, sa: "Etter tre år med InSight som ventet på å oppdage en påvirkning, så disse kratrene vakre ut."
Etter å ha analysert tidligere data, bekreftet forskerne at tre andre påvirkninger hadde skjedd 27. mai 2020; 18. februar 2021; og 31. august 2021.
Hvorfor det ikke har vært flere meteoroidekollisjoner på Mars, har forbløffet forskere. Det primære asteroidebeltet til solsystemet er like ved siden av den røde planeten, noe som betyr at det er nok plassbergarter i nærheten til å skure planetens overflate. Fordi Mars atmosfære bare er 1 % tykkere enn jordens, passerer flere meteoroider gjennom den uten å gå i oppløsning.
InSights seismometer har oppdaget over 1,300 marsskjelv. Instrumentet er så følsomt at det kan oppdage seismiske bølger på tusenvis av kilometers avstand. Men hendelsen 5. september 2021 markerer første gang en påvirkning ble bekreftet som årsaken til slike bølger.
InSights team mistenker det «andre påvirkninger kan ha blitt skjult av vindstøy eller sesongmessige endringer i atmosfæren. Men nå som den særegne seismiske signaturen til en innvirkning på Mars er oppdaget, forventer forskerne å finne flere gjemmer seg innenfor InSights nesten fire år med data."
Seismiske data gir en rekke hint som vil forbedre forskernes forståelse av den røde planeten. Mest marsskjelv utløses av trykk og varmeindusert brudd av underliggende bergarter. Forskere kan analysere Mars' skorpe, mantel og kjerne ved å observere hvordan seismiske bølger endres når de passerer gjennom ulike materialer.
De fire meteoroidnedslagene som er bekreftet så langt, ga små skjelv med en styrke på ikke mer enn 2.0. Disse mer mindre skjelvene gir forskerne bare et glimt inn i Mars-skorpen, mens seismiske signaler fra større skjelv, som hendelsen med styrke 5 som skjedde i mai 2022, også kan avsløre detaljer om planetens mantel og kjerne.
Papers hovedforfatter, Raphael Garcia fra Institut Supérieur de l'Aéronautique et de l'Espace i Toulouse, Frankrike, sa, "Men virkningene vil være avgjørende for å avgrense Mars' tidslinje. Påvirkninger er klokkene til solsystemet. Vi trenger å kjenne påvirkningsraten i dag for å anslå alderen til forskjellige overflater.»
Ved å telle antall nedslagskratere som finnes på en planets overflate, kan forskere bestemme alderen på planetens overflate. Forskere kan deretter fastslå hvor mange flere påvirkninger som skjedde tidligere i solsystemets historie ved å kalibrere deres statistiske modeller avhengig av hvor ofte de observerer påvirkninger som skjer.
En meteoroids bane og sjokkbølgestørrelse kan gjenskapes ved hjelp av informasjon fra InSight og orbitalbilder. Hver meteoroid produserer en eksplosjon når den treffer jorden og en sjokkbølge når den treffer atmosfæren. Lydbølger fra disse hendelsene beveger seg over atmosfæren. Når denne lydbølgen når InSight, vippes bakken mer dramatisk jo større eksplosjonen er. Seismometeret på landeren er følsomt nok til å måle hvor mye og i hvilken retning bakken vipper som følge av en slik hendelse.
Garcia sa, «Vi lærer mer om selve påvirkningsprosessen. Vi kan nå matche forskjellige kraterstørrelser til spesifikke seismiske og akustiske bølger."
Tidsreferanse:
- Garcia, RF, Daubar, IJ, Beucler, É., et al. Nydannede kratere på Mars lokalisert ved hjelp av seismiske og akustiske bølgedata fra InSight. Nat. Geosci. (2022). GJØR JEG: 10.1038/s41561-022-01014-0
