I recenti risultati della missione InSight rivelano che Marte subisce da 280 a 360 impatti significativi di meteoriti ogni anno, superando di gran lunga le stime precedenti basate sulle immagini satellitari. Questo approccio sismico offre un nuovo modo di datare le superfici marziane e planetarie. Credito: NASA/JPL – Caltech
I segnali sismici lo indicano Marte viene colpito ogni anno da circa 300 meteoriti delle dimensioni di un pallone da basket, fornendo un nuovo strumento per datare le superfici planetarie.
Gli scienziati coinvolti NASALa missione InSight ha rivelato che Marte è soggetto a molti più impatti di meteoriti di quanto si pensasse in precedenza, con tassi annuali che vanno da 280 a 360 impatti significativi. Questa nuova comprensione deriva dai dati sismici catturati dal sismometro di InSight, che suggeriscono un metodo più efficiente per datare le superfici planetarie in tutto il sistema solare.
La nuova ricerca, condotta da scienziati di Imperial College di Londra e l’ETH di Zurigo, nell’ambito della missione InSight della NASA, hanno fatto luce sulla frequenza dei “terremoti” causati dagli impatti di meteoriti su Marte.
I ricercatori hanno scoperto che Marte subisce ogni anno dai 280 ai 360 impatti di meteoriti che producono crateri di oltre otto metri di diametro e scuotono la superficie del pianeta rosso.
La frequenza di questi terremoti, rilevata dal “sismometro” di InSight – uno strumento in grado di misurare i più piccoli movimenti del suolo – supera le stime precedenti basate sulle immagini satellitari della superficie di Marte.
Questi crateri si sono formati dall’impatto di un meteoroide su Marte il 5 settembre 2021, il primo rilevato dalla NASA InSight. Scattata dal Mars Reconnaissance Orbiter della NASA, questa immagine a colori migliorati evidenzia la polvere e il terreno disturbato dall’impatto in blu per rendere i dettagli più visibili all’occhio umano. Crediti: NASA/JPL-Caltech/Università dell’Arizona
Dati sismici e datazione planetaria
I ricercatori affermano che questi dati sismici potrebbero fornire un modo migliore e più diretto per misurare i tassi di impatto dei meteoriti e potrebbero aiutare gli scienziati a datare in modo più accurato le superfici planetarie nel sistema solare.
La co-autrice dello studio, la dott.ssa Natalia Wojcicka, ricercatrice associata presso il Dipartimento di Scienze della Terra e Ingegneria dell’Imperial College di Londra, ha dichiarato: “Utilizzando i dati sismici per comprendere meglio la frequenza con cui i meteoriti colpiscono Marte e come questi impatti ne modificano la superficie, possiamo può iniziare a ricostruire la superficie di Marte. insieme una cronologia della storia geologica e dell’evoluzione del pianeta rosso.
“Potremmo pensarlo come una sorta di ‘orologio cosmico’ che ci aiuterebbe a datare le superfici marziane e forse, più tardi, altri pianeti del sistema solare. »
Lo studio è pubblicato oggi (28 giugno) sulla rivista Astronomia naturale.
Collage che mostra tre impatti di meteoriti rilevati per la prima volta dal sismometro del lander InSight della NASA, poi catturati dal Mars Reconnaissance Orbiter dell’agenzia utilizzando la sua fotocamera HiRISE. Credito: NASA/JPL-Caltech/Università dell’Arizona
Crateri da impatto come orologi cosmici
Per anni, gli scienziati hanno utilizzato il numero di crateri su Marte e sulla superficie di altri pianeti come “orologi cosmici” per stimare l’età dei pianeti, con le superfici dei pianeti più vecchi punteggiate da più crateri rispetto a quelli più giovani.
Per calcolare le età planetarie in questo modo, gli scienziati hanno tradizionalmente utilizzato modelli basati sui crateri lunari per prevedere il tasso di impatto di meteoriti di diverse dimensioni nel tempo. Per applicare questi modelli a Marte, devono essere adattati in base a come l’atmosfera potrebbe impedire ai corpi di simulazione più piccoli di colpire la superficie e alle diverse dimensioni e posizione di Marte nel sistema solare.
Per i piccoli crateri larghi meno di 60 metri, gli scienziati di Marte sono stati anche in grado di osservare la frequenza con cui si formano nuovi crateri utilizzando immagini satellitari, ma il numero di crateri così scoperti è molto inferiore al previsto.
Rappresentazione artistica del lander InSight in funzione sulla superficie di Marte. InSight, abbreviazione di Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport, è un lander progettato per fornire a Marte il primo controllo approfondito dalla sua formazione 4,5 miliardi di anni fa. Credito: NASA/JPL-Caltech
Informazioni dal sismometro InSight
Questo nuovo studio, parte della missione InSight per comprendere l’attività sismica e la struttura interna di Marte, ha permesso ai ricercatori di identificare un modello di segnali sismici precedentemente sconosciuto, come quelli prodotti dagli impatti dei meteoriti. Questi segnali si distinguono per la loro percentuale insolitamente più elevata di onde ad alta frequenza rispetto ai segnali sismici convenzionali, oltre ad altre caratteristiche, e sono noti come terremoti marziani di “frequenza molto alta”.
I ricercatori hanno scoperto che il tasso di impatto dei meteoriti era più alto del previsto esaminando i crateri appena formati catturati dalle immagini satellitari e coerenti con i dati estrapolati dai crateri sulla superficie della Luna.
Ciò ha evidenziato i limiti dei modelli e delle stime precedenti, nonché la necessità di modelli migliori per comprendere la formazione dei crateri e gli impatti dei meteoriti su Marte.
Il potere dei dati sismici nella scienza planetaria
Per risolvere questo problema, il team di scienziati ha utilizzato il lander InSight della NASA e il suo sismometro altamente sensibile, SEIS, per registrare eventi sismici possibilmente causati dall’impatto di meteoriti.
Il SEIS ha rilevato le tracce sismiche caratteristiche di questi terremoti ad altissima frequenza, che i ricercatori hanno scoperto essere indicative di impatti di meteoroidi e diverse da altre attività sismiche.
Utilizzando questo nuovo metodo di rilevamento degli impatti, i ricercatori hanno scoperto molti più eventi di impatto di quanto previsto dalle immagini satellitari, in particolare per piccoli impatti che producono crateri di soli pochi metri di diametro.
Il professor Gareth Collins, coautore dello studio e membro del Dipartimento di Scienze della Terra e Ingegneria dell’Imperial College di Londra, ha dichiarato: “Lo strumento SEIS si è dimostrato incredibilmente efficace nel rilevare gli impatti. Sembra più efficace ascoltare gli impatti piuttosto che ricercarli se vogliamo capire quanto spesso si verificano. »
Migliorare la nostra comprensione del sistema solare
I ricercatori ritengono che l’implementazione di sismometri più piccoli e più convenienti sui futuri lander potrebbe migliorare la nostra comprensione dei tassi di impatto e della struttura interna di Marte. Questi strumenti aiuterebbero i ricercatori a rilevare più segnali sismici, fornendo un set di dati più completo per comprendere gli impatti dei meteoriti su Marte e altri pianeti, nonché le loro strutture interne.
Il dottor Wojcicka ha detto: “Per comprendere la struttura interna dei pianeti, usiamo la sismologia. Questo perché quando le onde sismiche attraversano o riflettono i materiali nella crosta, nel mantello e nel nucleo dei pianeti, cambiano. Studiando questi cambiamenti, i sismologi possono determinare di cosa sono fatti questi strati e quanto sono profondi.
“Sulla Terra è più facile comprendere la struttura interna del nostro pianeta osservando i dati dei sismometri posizionati in tutto il mondo. Tuttavia, su Marte ce n’è stato solo uno: SEIS. Per comprendere meglio la struttura interna di Marte, abbiamo bisogno di più sismometri sparsi sul pianeta. »
Così come una nuova ricerca pubblicata in Astronomia naturaleil team è anche coinvolto in un altro studio pubblicato in Progressi scientifici Ora, i ricercatori hanno utilizzato immagini e segnali atmosferici registrati da InSight per stimare la frequenza degli impatti su Marte. Nonostante l’utilizzo di metodi diversi, entrambi gli studi sono giunti a conclusioni simili, rafforzando così i risultati complessivi.
