Марс лендерот InSight на НАСА се соочи со некои предизвици за време на неговото време на површината на црвената планета. Нејзиниот инструмент крт се бореше да навлезе во набиената почва на Марс, а мисијата на крајот заврши кога неговите соларни панели беа покриени со прашина. Но, некои од неговите инструменти се покажаа добро, вклучувајќи го SEIS, Сеизмичкиот експеримент за внатрешна структура.
Ова е слика од првиот удар на метеороидот откриен од мисијата InSight на НАСА; Сликата е направена од извидувачкиот орбитер на НАСА со помош на камерата на научен експеримент за сликање со висока резолуција (HiRISE). Кредит на слика: НАСА/ЈПЛ-Калтек/Универзитет во Аризона
SEIS собираше сеизмички податоци на Марс повеќе од четири години, а истражувачите кои работеа со сите тие податоци утврдија нова стапка на удар на метеорит за Марс.
SEIS беше дизајниран да ја испита внатрешната структура на Марс со мерење на сеизмички бранови од Марсотреси и удари на небесните тела. Измерени се над 1300 сеизмички настани. Не постои начин апсолутно да се измери колку од нив биле од удари, но научниците кои работат со податоците ги намалија.
Лендерот InSight на НАСА го постави својот сеизмометар на Марс на 19 декември 2018 година. SEIS подоцна беше покриен со заштитна обвивка за да го заштити од ветер. Кредит на слика: NASA/JPL-Caltech
Нивните резултати се во новото истражување објавено во Nature Astronomy со наслов „Проценка на стапката на влијание на Марс од статистика на морски земјотреси со многу висока фреквенција“. Водечки автори се Џералдин Зенхаузерн и Наталија Војчичка, од Институтот за геофизика, ЕТХ Цирих, и Одделот за наука и инженерство на Земјата, Империал колеџ, Лондон.
„Ова е прв труд од ваков вид за да се утврди колку често метеоритите влијаат на површината на Марс од сеизмолошките податоци“.
Доменико Џардини, професор по сеизмологија и геодинамика на ETH Цирих и еден од главните истражувачи за мисијата на НАСА Mars InSight.
Иако SEIS беше ефективен инструмент, не можеше секогаш да каже што е секој сеизмички настан. Само неколку од настаните што ги откри беа доволно моќни да ја одредат нивната локација. Сепак, шест настани во непосредна близина на лендерот InSight беа потврдени како удари на метеорити бидејќи тие беа во корелација со акустични атмосферски сигнали што метеорите ги даваат кога ќе влезат во атмосферата на Марс. Шесте настани припаѓаат на поголема група наречена настани со многу висока фреквенција (VF).
Додека процесот на извор за типичен земјотрес со магнитуда 3 трае неколку секунди, земјотресот генериран од удар бара многу помалку време поради хипербрзината на судирот. Ова се VF настаните.
За време на околу три години време на снимање, InSight и SEIS открија 70 VF настани. 59 од нив имале добри проценки на растојанието, а според истражувачите, мал број од нив биле „поквалитетни В VF настани“, што значи дека нивниот однос сигнал-шум е силен. „Иако потеклото без удар не може дефинитивно да се исклучи за секој VF настан, ние покажуваме дека класата VF како целина е веродостојно предизвикана од удари од метеорит“, објаснуваат авторите во нивниот труд.
Оваа бројка од истражувањето покажува обвивки од снимени настани со VF квалитет В подредени по растојание, нацртани од 120секунди пред до 1.100секунди по настанот. Тие се порамнети со нивното пристигнување на првиот сигнал (Pg). Сините линии се второто пристигнување на сигналот (Sg.) Црвените настани се потврдените настани од ударот, а за нив црните линии покажуваат каде пристигнува сигналот „ чврчорење “. Сигналот за чврчорење е потпис на настани од удар. Кредит на слика: Zenhäusern, Wójcicka et al. 2024 година.
Ова доведе до нова проценка на фреквенциите на удари на Марс. Истражувачите велат дека помеѓу 280 и 360 метеороиди со големина на кошарка секоја година удираат на Марс и ископуваат кратери поголеми од 8 метри во дијаметар. Тоа е речиси по еден секој ден на горниот крај. „Оваа стапка беше околу пет пати поголема од проценетата бројка само од орбиталните снимки. Усогласени со орбиталните снимки, нашите наоди покажуваат дека сеизмологијата е одлична алатка за мерење на стапките на удари“, рече Зенхаузерн во соопштението за печатот.
Стапките на влијание врз различни тела во Сончевиот систем се еден начин да се разбере староста на нивните површини. Површината на Земјата е млада бидејќи планетата е толку геолошки активна. Земјата е исто така многу полесно да се проучува подетално, од очигледни причини. Но, за телата како Месечината и Марс, стапките на удар може да ни ја кажат возраста на различни површини, што ќе доведе до потемелно разбирање на нивните историја.
Орбиталните слики и модели базирани на зачувани лунарни кратери се главните алатки што ги користат планетарните научници за да заклучат стапки на удари. Податоците од Месечината беа искористени за екстраполирање на стапката на удар на Марс. Но, има проблеми со тој метод. Марс има помоќна гравитација и е поблиску до изворот на повеќето метеори, астероидниот појас.
Тоа значи дека повеќе метеороиди удираат на Марс отколку на Месечината, и тоа некако требаше да се пресмета. Спротивно на тоа, Марс има широко распространети бури од прашина кои можат да ги прикријат кратерите на орбиталните слики, додека површината на Месечината е главно статична. Марс има и различни типови на површински региони. Во некои региони, кратерите се издвојуваат; во други, тие не. Обидот точно да се откријат толку многу разлики при екстраполирање на стапките на удар од Месечината до Марс е предизвик.
Оваа работа покажува дека сеизмометрите можат да бидат посигурен начин за разбирање на стапките на влијание.
„Ги проценивме дијаметрите на кратерите од јачината на сите VF-марсотреси и нивните растојанија, а потоа го искористивме за да пресметаме колку кратери се формирале околу лендерот InSight во текот на една година. Потоа ги екстраполиравме овие податоци за да го процениме бројот на удари што се случуваат годишно на целата површина на Марс“, објасни Војчицка.
Оваа бројка од истражувањето ја покажува големината на кратерот и сеизмичкиот момент за шесте потврдени удари во близина на лендерот InSight. Круговите покажуваат единечни кратери, а триаголниците го покажуваат ефективниот дијаметар на кластерите на кратерите. Вертикалните ленти на грешка ја рефлектираат неизвесноста во големината на сеизмичкиот момент добиена со користење на стандардни техники за ширење на грешки. Хоризонталните ленти за грешки се дадени со резолуцијата на сликите HiRISE што се користат за одредување на големината на кратерот. Кредит на слика: Zenhäusern, Wójcicka et al. 2024 година.
„Иако новите кратери најдобро може да се видат на рамен и правлив терен каде што навистина се истакнуваат, овој тип на терен покрива помалку од половина од површината на Марс. Чувствителниот сеизмометар InSight, сепак, можеше да го слушне секој удар во опсегот на лендери“, рече Зенхаузерн.
Овие резултати се протегаат надвор од Марс. Разбирањето на Марс, исто така, ни помага да го разбереме поширокиот Сончев систем. „Сегашната стапка на удар на метеороид на Марс е од витално значење за одредување на точната апсолутна старост на површините низ Сончевиот систем“, пишуваат авторите во нивниот труд. Без точна старост на површината, немаме точно разбирање за историјата на Сончевиот систем.
Сега знаеме дека кратер од 8 метри настанува некаде на површината на Марс речиси секојдневно, а кратер од 30 метри е месечна појава. Но, станува збор за повеќе од големината на кратерот. Овие удари со хипербрзина создаваат експлозивни зони кои го засенуваат самиот кратер. Зоните на експлозијата лесно можат да бидат 100 пати поголеми од кратерот. Значи, подоброто разбирање на стапките на удар може да ги направи побезбедни роботските мисии и идните човечки мисии.
„Поголемиот вкупен број на удари и поголемиот релативен број на мали, пронајдени во нашата студија, покажуваат дека метеоритските удари може да бидат значителна опасност за идните истражувања на Марс и другите планети без густа атмосфера“, пишуваат авторите во нивниот заклучок.
Оваа студија е победа за InSight и SEIS и за истражувачите кои го споиле ова.
„Ова е прв труд од ваков вид за да се утврди колку често метеоритите влијаат на површината на Марс од сеизмолошките податоци – што беше цел на мисијата на прво ниво на мисијата Mars InSight“, вели Доменико Џардини, професор по сеизмологија и геодинамика во ETH Цирих и Ко-Главен истражувач за мисијата на НАСА Mars InSight. „Таквите податоци влијаат на планирањето за идните мисии на Марс“.
Превод: Радан Митровиќ
Извор: universetoday.com
