Sygnały sejsmiczne wskazują Mars Co roku uderza w nią około 300 meteorytów wielkości piłki do koszykówki, co stanowi nowe narzędzie do datowania powierzchni planet.
Naukowcy biorący udział w NASAMisja NASA InSight ujawniła, że Mars doświadcza znacznie większej liczby uderzeń meteorytów, niż wcześniej sądzono, przy średniej rocznej liczbie od 280 do 360 głównych uderzeń. To nowe zrozumienie wynika z danych sejsmicznych zarejestrowanych przez sejsmometr InSight, co sugeruje skuteczniejszą metodę datowania powierzchni planet w całym Układzie Słonecznym.
Nowe badania prowadzone przez naukowców z Imperial College w Londynie Natomiast ETH Zurich w ramach misji NASA InSight podkreśliła, jak często na Marsie występują „marsjańskie trzęsienia ziemi” spowodowane uderzeniami meteorytów.
Naukowcy odkryli, że Mars jest poddawany rocznie około 280 do 360 zderzeniom meteorytów, w wyniku czego powstają kratery o średnicy ponad ośmiu metrów, które wstrząsają powierzchnią czerwonej planety.
Częstotliwość tych marsjańskich trzęsień, wykrywana przez „sejsmometr” InSight – instrument zdolny do pomiaru najmniejszych ruchów gruntu – przekracza wcześniejsze szacunki oparte na zdjęciach satelitarnych powierzchni Marsa.
Dane sejsmiczne i datowanie planet
Naukowcy twierdzą, że te dane sejsmiczne mogą stanowić lepszy, bardziej bezpośredni sposób pomiaru współczynnika uderzeń meteorytów i pomóc naukowcom w dokładniejszym datowaniu powierzchni planet w całym Układzie Słonecznym.
„Wykorzystując dane sejsmiczne, aby zrozumieć, jak często meteoryty uderzają w Marsa i jak te uderzenia zmieniają jego powierzchnię, możemy zacząć lepiej układać całość” – powiedziała dr Natalia Wojcicka, współautorka pierwszego badania i pracownik naukowy w Katedrze Nauk o Ziemi i Inżynierii w Imperial College w Londynie. Razem kalendarium historii geologicznej i ewolucji Czerwonej Planety.
„Można o tym myśleć jak o rodzaju «kosmicznego zegara», który pomaga nam w datowaniu powierzchni Marsa, a być może w przyszłości innych planet Układu Słonecznego”.
Badanie opublikowano dzisiaj (28 czerwca) w czasopiśmie Astronomia naturalna.
Kratery archeologiczne jako kosmiczne zegary
Przez wiele lat naukowcy wykorzystywali liczbę kraterów na powierzchni Marsa i innych planet jako „kosmiczne zegary” do szacowania wieku planet — starsze powierzchnie planet były bardziej pokryte kraterami niż młodsze.
Aby obliczyć wiek planet w ten sposób, naukowcy tradycyjnie korzystali z modeli opartych na kraterach na Księżycu, aby przewidzieć tempo uderzeń meteorytów o różnych rozmiarach w czasie. Aby zastosować te modele do Marsa, musieliby dostosować sposób, w jaki atmosfera zapobiega uderzaniu mniejszych impaktorów w powierzchnię, a także dostosować rozmiar i położenie Marsa w Układzie Słonecznym.
W przypadku małych kraterów o średnicy mniejszej niż 60 metrów marsjańscy naukowcy byli również w stanie zaobserwować, jak często powstają nowe kratery na zdjęciach satelitarnych, ale liczba odkrytych w ten sposób kraterów jest znacznie niższa niż oczekiwano.
Wnioski z sejsmometru lądownika InSight
W ramach tych nowych badań, będących częścią misji InSight polegającej na zrozumieniu aktywności sejsmicznej i wewnętrznej struktury Marsa, badacze zidentyfikowali nieznany wcześniej wzór sygnałów sejsmicznych wytwarzanych przez uderzenia meteorytów. Sygnały te charakteryzowały się niezwykle większym udziałem fal o wysokiej częstotliwości w porównaniu z typowymi sygnałami sejsmicznymi, a także innymi cechami i są znane jako marsjańskie trzęsienia ziemi o „bardzo wysokiej częstotliwości”.
Badacze ustalili, że tempo uderzeń meteorytów było wyższe niż wcześniej szacowano, przyglądając się nowo powstałym kraterom zarejestrowanym na zdjęciach satelitarnych i co jest zgodne z ekstrapolacją danych z kraterów na powierzchni Księżyca.
Uwydatniło to ograniczenia poprzednich modeli i szacunków, a także potrzebę opracowania lepszych modeli, aby zrozumieć powstawanie kraterów i wpływ meteorytów na Marsa.
Siła danych sejsmicznych w planetologii
Aby rozwiązać ten problem, zespół naukowców wykorzystał należącą do NASA sondę InSight i jej bardzo czuły sejsmograf SEIS do rejestracji zdarzeń sejsmicznych, które mogły być spowodowane uderzeniami meteorytów.
SEIS wykrył wyraźne sygnatury sejsmiczne tych marsjańskich trzęsień ziemi o wysokiej częstotliwości, które według badaczy wskazują na uderzenia meteorytów i różnią się od innej aktywności sejsmicznej.
Korzystając z tej nowej metody wykrywania uderzeń, badacze wykryli znacznie więcej zdarzeń uderzeniowych, niż przewidywano na zdjęciach satelitarnych, szczególnie w przypadku małych uderzeń, w wyniku których powstają kratery o średnicy zaledwie kilku metrów.
Profesor Gareth Collins, współautor badania na Wydziale Nauk o Ziemi i Inżynierii w Imperial College w Londynie, powiedział: „SEIS okazał się niezwykle skuteczny w wykrywaniu uderzeń – wydaje się, że słuchanie uderzeń jest skuteczniejsze niż ich szukanie, jeśli chcę ich zrozumieć.” Ile razy to się zdarza?”
Popraw naszą wiedzę o Układzie Słonecznym
Naukowcy uważają, że rozmieszczenie mniejszych i tańszych sejsmometrów na przyszłych lądownikach mogłoby jeszcze bardziej pogłębić naszą wiedzę na temat wskaźników uderzenia i struktury wewnętrznej Marsa. Narzędzia te pomogłyby naukowcom wykryć więcej sygnałów sejsmicznych, zapewniając bardziej kompleksowy zestaw danych pozwalający zrozumieć wpływ meteorytów na Marsa i inne planety, a także ich wewnętrzną strukturę.
„Aby zrozumieć wewnętrzną strukturę planet, korzystamy z sejsmologii” – stwierdziła dr Wojcica. „Dzieje się tak, ponieważ fale sejsmiczne zmieniają się, gdy przemieszczają się przez materiały znajdujące się w skorupie, płaszczu i jądrze planety. Sejsmolodzy badają te zmiany potrafi określić, z czego zbudowane są te warstwy i jak głębokie są.”
„Na Ziemi najłatwiej jest zrozumieć wewnętrzną strukturę naszej planety, patrząc na dane z sejsmometrów rozsianych po całym świecie. Jednak na Marsie był tylko jeden instrument – SEIS, którego potrzebowaliśmy Więcej sejsmometrów rozmieszczonych na całej planecie.
Oprócz nowych badań opublikowanych w Astronomia przyrodniczaZespół bierze także udział w innym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Postęp naukowy Dzisiaj w badaniu wykorzystano obrazy i sygnały atmosferyczne zarejestrowane przez łazik InSight, aby oszacować częstotliwość uderzeń na Marsie. Pomimo zastosowania różnych metod w obu badaniach wyciągnięto podobne wnioski, co potwierdza ogólne ustalenia.
Odniesienie: „Oszacowanie współczynnika wpływu na Marsa na podstawie statystyk marsjańskich trzęsień ziemi o bardzo dużej częstotliwości” 28 czerwca 2024 r., Astronomia przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41550-024-02301-z
„Nieuleczalny student. Społeczny mediaholik. Niezależny czytelnik. Myśliciel. Alkoholowy ninja”.
More Stories
Kiedy astronauci wystartują?
Podróż miliardera w kosmos jest „ryzykowna”
Identyczne ślady dinozaurów odkryto na dwóch kontynentach