Una nueva clase de terremotos marcianos revela impactos diarios de meteoritos

El «chirrido» sísmico indica una nueva clase de terremotos

Utilizando datos de un sismómetro utilizado durante la misión InSight de la NASA a Marte, los investigadores descubrieron que seis eventos sísmicos registrados cerca de la estación fueron identificados previamente como impactos de meteoritos (García et al., 2023), proceso posible gracias a un registro específico de la atmósfera atmosférica. Señal acústica que se produce cuando los meteoritos entran en la atmósfera marciana. Ahora, Zenhäusern, la codirectora de ETH Zurich, Natalia Wojcicka del Imperial College de Londres y un equipo de investigadores han descubierto que estos 6 eventos sísmicos pertenecen a un grupo mucho más grande de terremotos marcianos, los llamados muy alta frecuencia (VF) eventos. El proceso de origen de estos terremotos es mucho más rápido que el de los terremotos tectónicos de tamaño similar. Mientras que un terremoto normal de magnitud 3 en Marte tarda varios segundos, un evento producido por un impacto del mismo tamaño tarda sólo 0,2 segundos o menos debido a la hipervelocidad de la colisión. El análisis de los espectros de los martemotos identificó otros 80 martemotos, que ahora se cree que son impactos de meteoritos.

Su búsqueda exploratoria comenzó en diciembre de 2021, un año antes de que el polvo acumulado en los paneles solares pusiera fin a la misión InSight, cuando un gran terremoto distante registrado por el sismómetro hizo eco de una señal sísmica de banda ancha en todo el planeta. La teledetección vinculó el terremoto con un cráter de 150 metros de ancho. Para confirmarlo, el equipo de InSight trabajó con la cámara de contexto (CTX) del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) para buscar otros cráteres nuevos que coincidan con el tiempo y la ubicación de los eventos sísmicos detectados por InSight. El trabajo de detective del equipo dio sus frutos y tuvieron la suerte de encontrar un segundo cráter nuevo de más de 100 metros (320 pies) de diámetro. Sin embargo, los cráteres más pequeños, formados cuando meteoroides del tamaño de una pelota de baloncesto chocaron contra el planeta y que deberían ser mucho más comunes, siguieron siendo difíciles de alcanzar. Ahora bien, recientemente se ha estimado el número de impactos de meteoritos tras la aparición de estos terremotos especiales de alta frecuencia.

Velocidad del impacto del primer meteorito a partir de datos sísmicos

Alrededor de 17.000 meteoritos caen a la Tierra cada año, pero a menos que atraviesen el cielo nocturno, rara vez se ven. La mayoría de los meteoritos se desintegran al entrar en la atmósfera terrestre, pero la atmósfera de Marte es 100 veces más delgada, lo que deja su superficie expuesta a impactos de meteoritos más grandes y frecuentes.

Hasta ahora, los científicos planetarios se han basado en imágenes y modelos orbitales derivados de impactos de meteoritos bien conservados en la Luna, pero extrapolar estas estimaciones a Marte ha resultado difícil. Los científicos tuvieron que tener en cuenta la mayor gravedad de Marte y su proximidad al cinturón de asteroides, lo que significa que más meteoritos impactan en el planeta rojo. Por otro lado, las tormentas de arena regulares crean cráteres que están mucho menos conservados que los de la Luna y, por lo tanto, son menos fáciles de detectar con imágenes orbitales. Cuando un meteorito golpea un planeta, las ondas sísmicas del impacto viajan a través de la corteza y el manto y pueden ser captadas por los sismómetros.

Wójcicka explica: «Calculamos los diámetros de los cráteres a partir del tamaño de todos los terremotos VF y sus distancias, luego los usamos para calcular cuántos cráteres se formaron alrededor del módulo de aterrizaje InSight en el transcurso de un año. Luego extrapolamos estos datos para estimar el número de impactos. que ocurre cada año en toda la superficie de Marte».

Zenhäusern añade: «Aunque los nuevos cráteres se ven mejor en terrenos llanos y polvorientos, donde realmente destacan, este tipo de terreno cubre menos de la mitad de la superficie marciana. Sin embargo, el sensible sismómetro InSight pudo escuchar cada impacto dentro del alcance de los paracaidistas «.

Información sobre la era marciana y futuras misiones.

Al igual que las líneas y arrugas de nuestra cara, el tamaño y la densidad de los cráteres creados por los impactos de meteoritos revelan pistas sobre la edad de diferentes regiones del cuerpo del planeta. Cuantos menos cráteres, más joven es la región del planeta. Por ejemplo, Venus casi no tiene cráteres visibles porque su superficie está constantemente modificada por el vulcanismo, mientras que Mercurio y la Luna, con sus superficies antiguas, están llenos de cráteres. Marte se encuentra entre estos ejemplos, con algunas regiones antiguas y otras nuevas que se pueden distinguir por la cantidad de cráteres.

Nuevos datos muestran que casi todos los días se produce un cráter de 8 metros (26 pies) en algún lugar de la superficie de Marte, y un cráter de 30 metros (98 pies) aparece aproximadamente una vez al mes. Debido a que los impactos a hipervelocidad crean zonas de explosión con un diámetro 100 veces mayor que el cráter, conocer el número exacto de impactos es importante para la seguridad de las futuras misiones robóticas y humanas al planeta rojo.

«Este es el primer artículo de este tipo que determina con qué frecuencia los meteoritos impactan la superficie marciana basándose en datos sismológicos, que era el objetivo de la primera etapa de la misión Mars InSight», dice Domenico Giardini, profesor de sismología y geodinámica en ETH Zurich. . e investigador principal de la misión Mars InSight de la NASA. «Estos datos tienen implicaciones para la planificación de futuras misiones a Marte».

Según Zenhäusern y Wójcicka, los próximos pasos para avanzar en esta investigación incluyen el uso de tecnologías de aprendizaje automático para ayudar a los investigadores a identificar cráteres adicionales en imágenes de satélite e identificar eventos sísmicos en los datos.