Un equipo internacional de investigadores, codirigido por ETH Zurich y el Imperial College de Londres, ha elaborado la primera estimación de los impactos globales de meteoritos en Marte utilizando datos sísmicos. Sus resultados muestran que entre 280 y 360 meteoros golpean el planeta cada año, creando cráteres de impacto de más de 8 metros (aproximadamente 26 pies) de ancho. “Esta tasa fue aproximadamente cinco veces mayor que la estimada a partir de imágenes orbitales únicamente”, comentó Geraldine Zennhausern, quien codirigió el estudio. De acuerdo con las imágenes orbitales, nuestros resultados muestran que las mediciones de la tasa de impacto sismológica son un gran recurso.
El “chirrido” de los terremotos señala una nueva clase de terremotos.
Utilizando datos de los sismómetros desplegados durante la misión InSight de la NASA en Marte, los investigadores descubrieron que ya se había identificado que seis terremotos registrados cerca de la estación tenían efectos climáticos (García et al., 2023). Una grabación de una señal atmosférica acústica distintiva que se produce cuando un meteorito ingresa a la atmósfera marciana. Ahora, Zenhäusern, la copresidenta de ETH Zurich, Natalia Wójcicka, del Imperial College London, y el equipo de investigación han descubierto que estos 6 terremotos pertenecen a un grupo mucho más grande de Marzkoks, llamado Muy alta frecuencia (VF) Celebraciones. El origen de estos terremotos es mucho más rápido que el de un marsupial tectónico de tamaño similar. Mientras que un típico terremoto de magnitud 3 en Marte tarda varios segundos, un impacto del mismo tamaño tarda sólo 0,2 segundos o menos debido a la alta velocidad de la colisión. Al analizar los espectros de Marscoke, se identificaron otras 80 sacudidas que ahora se cree que fueron causadas por impactos de meteoritos.
Su búsqueda de investigación 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 terremoto de gran escala registrado por sismómetros envió una señal sísmica de banda ancha que resonó nuevamente en todo el planeta. La teledetección vinculó el terremoto con un cráter de 150 metros de ancho. Para confirmarlo, el equipo de InSight se asoció con la cámara de contexto (CTX) del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) para encontrar otros cráteres nuevos que coincidan con el tiempo y la ubicación de los eventos sísmicos detectados por InSight. El trabajo de reconocimiento del equipo dio sus frutos y tuvieron la suerte de encontrar un segundo cráter nuevo de 100 metros (320 pies) de diámetro. Sin embargo, se forman cráteres más pequeños cuando meteoritos del tamaño de una pelota de baloncesto golpean el planeta y, lo que debería ser mucho más común, siguen siendo difíciles de alcanzar. Ahora, el número de impactos de meteoritos se estima en función de la aparición de estos terremotos de alta frecuencia en particular.
Primeras tasas de impacto de meteoritos a partir de datos sísmicos
Alrededor de 17.000 meteoros caen a la Tierra cada año, pero a menos que crucen el cielo nocturno, rara vez se ven. La mayoría de los meteoritos se fragmentan al entrar en la atmósfera terrestre, pero la atmósfera de Marte es 100 veces más delgada, lo que permite que su superficie sea golpeada por meteoritos más grandes y frecuentes.
Hasta ahora, los científicos planetarios se han basado en imágenes y modelos orbitales 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 fuerte gravedad de Marte y su proximidad al cinturón de asteroides, lo que significa que más meteoros golpean el Planeta Rojo. Por otro lado, las tormentas de arena regulares dan como resultado cráteres que están mucho menos protegidos que los cráteres de la Luna y, por lo tanto, no se detectan tan fácilmente con imágenes orbitales. Cuando un meteoro 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 explicó: “Estimamos los diámetros de los cráteres a partir de las magnitudes de todos los marsismos 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 extraemos estos datos para estimar el número de impactos en toda la superficie de Marte cada año”.
Zenhäusern añadió: “Si bien los nuevos cráteres se ven mejor en terrenos lisos y polvorientos, donde realmente destacan, este tipo de terreno cubre menos de la mitad de la superficie marciana. Sin embargo, el sensible sismómetro Insight puede escuchar el impacto de los módulos de aterrizaje”. “.
Información sobre la era de Marte y futuras misiones.
Al igual que las líneas y arrugas de nuestra cara, el tamaño y la densidad de los cráteres de impacto de los meteoritos dan pistas sobre la edad de las diferentes regiones del cuerpo de un planeta. Cuantos menos cráteres haya, menor será la superficie del planeta. Por ejemplo, Venus casi no tiene cráteres visibles porque su superficie está constantemente afectada por volcanes, mientras que Mercurio y la Luna tienen numerosos cráteres a lo largo de sus superficies antiguas. Marte se encuentra entre estos ejemplos, con algunas regiones más antiguas y otras más jóvenes que pueden identificarse por la cantidad de cráteres.
Los nuevos datos muestran que se forma un cráter de 8 metros (26 pies) en la superficie de Marte casi todos los días, y uno de 30 metros (98 pies) una vez al mes. Debido a que los impactos a hipervelocidad causan zonas de explosión que son fácilmente 100 veces el diámetro del cráter, conocer el número exacto de impactos es importante para la seguridad de los robots, pero también para futuras misiones humanas al Planeta Rojo.
“Este es el primer artículo de este tipo que utiliza datos sismológicos para determinar con qué frecuencia los meteoritos impactan la superficie marciana, que es la primera vez que los meteoritos golpean la superficie marciana”, dice Domenico Giardini, profesor de sismología y geodinámica en ETH Zurich. La misión Insight fue una misión de nivel uno”. y co-investigador principal de la misión Mars Insight de la NASA. “Estos datos desempeñan un papel importante en 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 más cráteres en imágenes de satélite e identificar eventos sísmicos en los datos.
