NASA’nın InSight Mars Lander’ı Kızıl Gezegende Çarpıcı Meteoroid Etkisini Tespit Etti

<span class="glossaryLink" aria-describedby="tt" data-cmtooltip="

” data-gt-translate-attributes=”[{” attribute=””>NASA’s InSight lander felt the ground shake during the impact while cameras aboard the Mars Reconnaissance Orbiter captured the cavernous new crater from space.

Last December 24, NASA’s InSight lander recorded a magnitude 4 marsquake. However, scientists only learned the cause of that quake later: a meteoroid impact estimated to be one of the biggest seen on Mars since NASA began exploring the cosmos. Furthermore, the meteoroid strike excavated boulder-size chunks of ice buried closer to the Martian equator than ever found before – a discovery with implications for NASA’s future plans to send astronaut explorers to the Red Planet.

Researchers determined the quake resulted from a meteoroid impact when they spotted a new, yawning crater in before-and-after images from NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Offering a rare opportunity to see how a large impact shook the ground on Mars, the event and its effects are detailed in two scientific papers published on Thursday, October 27, in the peer-reviewed journal Science.

Boulder-size blocks of water ice can be seen around the rim of an impact crater on Mars, as viewed by the High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE camera) aboard NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter. The crater was formed on December 24, 2021, by a meteoroid strike in the Amazonis Planitia region. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

It is estimated that the meteoroid spanned 16 to 39 feet (5 to 12 meters). This is small enough that it would have burned up in Earth’s atmosphere, but not in Mars’ thin atmosphere, which is only 1% as dense as our planet’s. The impact, in a region called Amazonis Planitia, blasted out a crater approximately 492 feet (150 meters) across and 70 feet (21 meters) deep. Some of the ejecta thrown by the impact flew as far as 23 miles (37 kilometers) away.

With images and seismic data documenting the event, this is believed to be one of the largest craters ever witnessed forming any place in the solar system. Many larger craters exist on the Red Planet, but they are significantly older and were formed before any Mars mission.

This meteoroid impact crater on Mars was discovered using the black-and-white Context Camera aboard NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter. The Context Camera took these before-and-after images of the impact, which occurred on December 24, 2021, in a region of Mars called Amazonis Planitia. Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

“It’s unprecedented to find a fresh impact of this size,” said Ingrid Daubar of Brown University, who leads InSight’s Impact Science Working Group. “It’s an exciting moment in geologic history, and we got to witness it.”

Due to dust settling on its solar panels, InSight has seen its power drastically decline in recent months. Currently, the spacecraft is expected to shut down within the next six weeks, bringing the mission’s science to an end.

Bu video, 24 Aralık 2021’de, görevin 1.094. Mars günü veya solunda dev bir meteoroid saldırısı tespit eden NASA’nın InSight Mars iniş aracı tarafından kaydedilen sinyallerin bir sismogramını ve sonifikasyonunu içerir. Kredi bilgileri: NASA/[{” attribute=””>JPL-Caltech/CNES/Imperial College London

InSight is studying the planet’s crust, mantle, and core. Seismic waves are key to the mission and have revealed the size, depth, and composition of Mars’ inner layers. Since landing in November 2018, InSight has detected 1,318 marsquakes, including several caused by smaller meteoroid impacts.

However, the quake resulting from last December’s meteoroid strike was the first observed to have surface waves. This is a kind of seismic wave that ripples along the top of a planet’s crust. The second of the two Science papers related to the big impact describes how scientists use these waves to study the structure of Mars’ crust.

The impact crater, formed December 24, 2021, by a meteoroid strike in the Amazonis Planitia region of Mars, is about 490 feet (150 meters) across, as seen in this annotated image taken by the High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE camera) aboard NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Crater Hunters

In late 2021, InSight scientists reported to the rest of the team they had detected a major marsquake on December 24. On February 11, 2022, the crater was first spotted by scientists working at Malin Space Science Systems (MSSS), which built and operates two cameras aboard MRO. The Context Camera (CTX) provides black-and-white, medium-resolution images, while the Mars Color Imager (MARCI) produces daily maps of the entire planet, allowing scientists to track large-scale weather changes like the recent regional dust storm that further diminished InSight’s solar power.

The impact’s blast zone was visible in MARCI data which allowed the team to pin down a 24-hour period within which the impact occurred. These observations correlated with the seismic epicenter, conclusively demonstrating that a meteoroid impact caused the large marsquake on December 24.

Bu animasyon, Mars’ta kaya büyüklüğünde buz parçalarıyla çevrili bir meteoroid çarpma kraterinin bir üst geçidini tasvir ediyor. Animasyon, NASA’nın Mars Keşif Yörünge Aracındaki Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Bilim Deneyi (HiRISE) kamerasından alınan veriler kullanılarak oluşturuldu. Kredi: NASA/JPL-Caltech/Arizona Üniversitesi

MSSS’de Orbital Science and Operations Group’a liderlik eden Liliya Posiolova, “Darbenin görüntüsü, devasa krater, açığa çıkan buz ve Mars tozunda korunan dramatik patlama bölgesi ile daha önce gördüğüm hiçbir şeye benzemiyordu” dedi. “Çarpmaya, atmosferik patlamaya ve kilometrelerce aşağı atılan enkazlara tanık olmanın nasıl bir şey olduğunu hayal etmekten kendimi alamadım.”

Mars’ta kraterlerin görünme hızını belirlemek, gezegenin jeolojik zaman çizelgesini iyileştirmek için çok önemlidir. Mars ve Ay’ımız gibi daha eski yüzeylerde, Dünya’dakinden daha fazla krater var. Bunun nedeni, gezegenimizde erozyon ve levha tektoniği süreçlerinin eski özellikleri yüzeyden silmesidir.

Yeni kraterler ayrıca yüzeyin altındaki malzemeleri ortaya çıkarır. Bu durumda, çarpmanın etkisiyle dağılan büyük buz parçaları MRO’nun Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Bilim Deneyi (HiRISE) renkli kamerası tarafından görüntülendi.

Yeraltı buzu, içme suyu, tarım ve roket yakıtı dahil olmak üzere çeşitli ihtiyaçlar için kullanabilecek astronotlar için hayati bir kaynak olacaktır. Gömülü buz, Mars ekvatorunun bu kadar yakınında hiç görülmedi. Bu özellikle önemlidir, çünkü Mars’ın en sıcak kısmı olarak, astronotların inmesi için çekici bir yerdir.

Referanslar:

LV Posiolova, P. Lognonné, WB Banerdt, J. Clinton, GS Collins, T. Kawamura, S. Ceylan, IJ Daubar, B. Fernando, “Mars’taki en büyük son darbe kraterleri: Yörüngesel görüntüleme ve yüzey sismik ortak incelemesi” M. Froment, D. Giardini, MC Malin, K. Miljkovic, SC Stähler, Z. Xu, ME Banks, É. Beucler, BA Cantor, C. Charalambous, N. Dahmen, P. Davis, M. Drilleau, CM Dundas, C. Durán, F. Euchner, RF Garcia, M. Golombek, A. Horleston, C. Keegan, A. Khan , D. Kim, C. Larmat, R. Lorenz, L. Margerin, S. Menina, M. Panning, C. Pardo, C. Perrin, WT Pike, M. Plasman, A. Rajšic, L. Rolland, E. Rougier, G. Speth, A. Spiga, A. Stott, D. Susko, NA Teanby, A. Valeh, A. Werynski, N. Wójcicka ve G. Zenhäusern, 27 Ekim 2022, Bilim.
DOI: 10.1126/science.abq7704

D. Kim, WB Banerdt, S. Ceylan, D. Giardini, V. Lekic, P. Lognonné, C. Beghein, É. Beucler, S. Carrasco, C. Charalambous, J. Clinton, M. Drilleau, C. Durán, M. Golombek, R. Joshi, A. Khan, B. Knapmeyer-Endrun, J. Li, R. Maguire, WT Pike , H. Samuel, M. Schimmel, NC Schmerr, SC Stähler, E. Stutzmann, M. Wieczorek, Z. Xu, A. Batov, E. Bozdağ, N. Dahmen, P. Davis, T. Gudkova, A. Horleston , Q. Huang, T. Kawamura, SD King, SM McLennan, F. Nimmo, M. Plasman, AC Plesa, IE Stepanova, E. Weidner, G. Zenhäusern, IJ Daubar, B. Fernando, RF Garcia, LV Posiolova ve MP Kaydırma, 27 Ekim 2022, Bilim.
DOI: 10.1126/science.abq7157

Görevler Hakkında Daha Fazla Bilgi

JPL, NASA’nın Bilim Misyonu Müdürlüğü için InSight ve Mars Keşif Orbiterini yönetiyor. InSight, ajansın Huntsville, Alabama’daki Marshall Uzay Uçuş Merkezi tarafından yönetilen NASA’nın Keşif Programının bir parçasıdır. Denver’daki Lockheed Martin Space, Mars Reconnaissance Orbiter, InSight uzay aracını (seyir aşaması ve iniş aracı dahil) inşa etti ve her iki görev için uzay aracı operasyonlarını destekliyor.

San Diego’daki Malin Uzay Bilimi Sistemleri, Bağlam Kamerasını ve MARCI kamerasını inşa etti ve işletiyor. Arizona Üniversitesi, HiRISE kamerasını üretti ve işletiyor.

Fransa’nın Centre National d’Études Spatiales (CNES) ve Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) dahil olmak üzere bir dizi Avrupalı ​​ortak InSight misyonunu destekliyor. CNES, IPGP’deki (Institut de Physique du Globe de Paris) baş araştırmacı ile NASA’ya İç Yapı için Sismik Deney (SEIS) aracını sağladı. SEIS’e önemli katkılar IPGP’den geldi; Almanya’daki Max Planck Güneş Sistemi Araştırma Enstitüsü (MPS); İsviçre’deki İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü (ETH Zürih); Birleşik Krallık’ta Imperial College London ve Oxford Üniversitesi; ve JPL. DLR, Polonya Bilimler Akademisi ve Polonya’daki Astronika Uzay Araştırma Merkezi’nin (CBK) önemli katkılarıyla Isı Akışı ve Fiziksel Özellikler Paketi (HP3) aracını sağladı. İspanya’nın Centro de Astrobiología’sı (CAB) sıcaklık ve rüzgar sensörlerini sağladı ve İtalyan Uzay Ajansı (ASI) pasif bir lazer reflektör sağladı.