InSight misyonundan elde edilen son bulgular, Mars’ın yılda 280 ila 360 arasında önemli göktaşı çarpması yaşadığını ortaya koyuyor; bu, uydu görüntülerine dayanan önceki tahminlerin çok üzerinde. Bu sismik yaklaşım, Mars ve diğer gezegen yüzeylerini tarihlemenin yeni bir yolunu sunuyor. Kredi bilgileri: NASA / JPL – Caltech
Sismik sinyaller gösteriyor Mars Her yıl yaklaşık 300 basketbol topu büyüklüğündeki meteorun Dünya’ya çarpması, gezegen yüzeylerinin tarihlendirilmesi için yeni bir araç sağlıyor.
İlgili bilim insanları NASAInSight misyonu, Mars’ın daha önce düşünülenden çok daha fazla meteor çarpmasına maruz kaldığını ve yıllık oranların 280 ile 360 arasında değiştiğini ortaya çıkardı. Bu yeni anlayış, InSight’ın sismometresinin yakaladığı sismik verilerden kaynaklanıyor; bu veriler, Güneş Sistemindeki gezegen yüzeylerinin tarihlendirilmesinde daha etkili bir yöntem öneriyor.
Bilim insanlarının liderliğinde yapılan yeni araştırma, Imperial College Londra NASA’nın InSight misyonu kapsamında Zürih’teki ETH Üniversitesi ve Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Enstitüsü (ETH Zürih) tarafından yürütülen bir araştırma, Mars’ta meteor çarpması sonucu oluşan ‘depremlerin’ ne sıklıkla meydana geldiğine ışık tuttu.
Araştırmacılar, Mars’ın her yıl yaklaşık 280 ila 360 göktaşı çarpması yaşadığını, bunun da çapı sekiz metreden büyük kraterler oluşturduğunu ve kızıl gezegenin yüzeyini salladığını buldu.
InSight’ın en ufak yer hareketlerini ölçebilen ‘sismometresi’ tarafından tespit edilen bu depremlerin hızı, Mars yüzeyindeki uydu görüntülerine dayalı önceki tahminleri aşıyor.
Bu kraterler, NASA’nın InSight’ı tarafından tespit edilen ilk kraterler, 5 Eylül 2021’de Mars’a meteor çarpması sonucu oluşmuştu. NASA’nın Mars Keşif Orbiter’ı tarafından çekilen bu geliştirilmiş renkli görüntü, ayrıntıların insan gözüyle daha görünür olmasını sağlamak için çarpma nedeniyle bozulan toz ve toprağı mavi renkle vurguluyor. Kredi: NASA/JPL-Caltech/Arizona Üniversitesi
Sismik Veriler ve Gezegensel Tarihlendirme
Araştırmacılar, bu sismik verilerin göktaşı çarpma oranlarını ölçmenin daha iyi ve daha doğrudan bir yolu olabileceğini ve bilim insanlarının Güneş Sistemi’ndeki gezegen yüzeylerini daha doğru bir şekilde tarihlendirmelerine yardımcı olabileceğini söylüyor.
Çalışmanın ortak yazarı, Imperial College London’ın Yer Bilimleri ve Mühendisliği Bölümü Araştırma Görevlisi Dr. Natalia Wojcicka şunları söyledi: “Meteorların Mars’a ne sıklıkla çarptığını ve bu etkilerin yüzeyini nasıl değiştirdiğini daha iyi anlamak için sismik verileri kullanarak, eklemelere başlayabiliriz. Kızıl gezegenin jeolojik tarihi ve evriminin zaman çizelgesini bir araya getiriyoruz.
“Bunu, Mars yüzeylerini ve belki de daha ileride Güneş Sistemindeki diğer gezegenleri tarihlendirmemize yardımcı olacak bir tür ‘kozmik saat’ olarak düşünebilirsiniz.”
Çalışma bugün (28 Haziran) dergide yayımlandı Doğa Astronomi.
NASA’nın InSight iniş aracının sismometresi tarafından ilk tespit edilen ve daha sonra ajansın Mars Keşif Yörünge Aracı tarafından HiRISE kamerası kullanılarak yakalanan üç meteoroid çarpmasını gösteren kolaj. Kaynak: NASA/JPL-Caltech/Arizona Üniversitesi
Çarpma Kraterleri Kozmik Saatler Olarak
Bilim adamları yıllardır gezegenin yaşını tahmin etmek için Mars ve diğer gezegenlerin yüzeylerindeki krater sayısını ‘kozmik saatler’ olarak kullandılar; gezegenlerin yaşlı yüzeylerinde gençlere göre daha fazla krater vardı.
Gezegenin yaşını bu şekilde hesaplamak için, bilim adamları geleneksel olarak Ay’daki kraterleri temel alan modelleri kullanarak zaman içinde farklı boyutlardaki meteor çarpmalarının oranını tahmin ettiler. Bu modellerin Mars’a uygulanabilmesi için, atmosferin en küçük çarpanların yüzeye çarpmasını nasıl engelleyebileceğine ve Mars’ın Güneş Sistemindeki farklı boyutuna ve konumuna göre ayarlanması gerekiyor.
Mars bilim insanları, 60 metreden daha az genişliğe sahip küçük kraterler için, uydu görüntülerini kullanarak yeni kraterlerin ne sıklıkta oluştuğunu da gözlemleyebildi; ancak bu şekilde bulunan kraterlerin sayısı beklenenden çok daha düşük.
Mars yüzeyinde çalışan InSight iniş aracının bir sanatçı tasviri. InSight, Sismik Araştırmalar, Jeodezi ve Isı Taşımacılığını Kullanan İç Keşif’in kısaltması olup, Mars’ın 4,5 milyar yıl önce oluşmasından bu yana ilk kapsamlı kontrolünü yapmak üzere tasarlanmış bir iniş aracıdır. Kaynak: NASA/JPL-Caltech
InSight’ın Sismometresinden Bilgiler
Mars’ın sismik aktivitesini ve iç yapısını anlamak için InSight görevinin bir parçası olan bu yeni araştırmada, araştırmacılar meteorit darbeleri tarafından üretilen daha önce fark edilmemiş bir sismik sinyal örüntüsü tanımladılar. Bu sinyaller, tipik sismik sinyallere kıyasla alışılmadık derecede daha yüksek oranda yüksek frekanslı dalgalar ve diğer özellikleriyle öne çıktı ve ‘çok yüksek frekanslı’ Mars depremleri olarak biliniyor.
Araştırmacılar, uydu görüntüleri tarafından yakalanan yeni oluşmuş kraterlere bakarak ve Ay yüzeyindeki kraterlerden elde edilen verilerle uyumlu olarak meteor çarpma oranının daha önce tahmin edilenden daha yüksek olduğunu buldular.
Bu durum, önceki modellerin ve tahminlerin sınırlılıklarını ve Mars’taki krater oluşumunu ve meteor çarpmalarını anlamak için daha iyi modellere olan ihtiyacı vurguladı.
Gezegen Biliminde Sismik Verilerin Gücü
Bilim insanlarından oluşan ekip, bu sorunu çözmek için NASA’nın InSight iniş aracını ve onun son derece hassas sismometresi SEIS’i kullanarak, muhtemelen meteor çarpmalarının neden olduğu sismik olayları kaydetti.
SEIS, araştırmacıların meteoroid çarpmalarının göstergesi olduğunu ve diğer sismik aktivitelerden farklı olduğunu tespit ettiği bu çok yüksek frekanslı Mars depremlerinin karakteristik sismik imzalarını tespit etti.
Etkileri tespit etmek için bu yeni yöntemi kullanan araştırmacılar, özellikle yalnızca birkaç metre çapında kraterler oluşturan küçük çarpışmalar için, uydu görüntülemenin öngördüğünden çok daha fazla çarpma olayı buldu.
Çalışmanın ortak yazarı, Imperial College London Yer Bilimi ve Mühendisliği Bölümü’nden Profesör Gareth Collins şunları söyledi: “SEIS cihazının çarpışmaları tespit etmede inanılmaz derecede başarılı olduğu kanıtlandı; çarpışmaların ne sıklıkta meydana geldiğini anlamak istiyorsak, onları aramak yerine onları dinlemek daha etkili görünüyor.”
Güneş Sistemine İlişkin Anlayışımızı Geliştirmek
Araştırmacılar, gelecekteki iniş araçlarına daha küçük ve daha uygun fiyatlı sismometreler yerleştirmenin, Mars’ın çarpma oranları ve iç yapısı hakkındaki anlayışımızı daha da geliştirebileceğine inanıyor. Bu araçlar, araştırmacıların daha fazla sismik sinyal tespit etmesine yardımcı olacak ve meteoritlerin Mars ve diğer gezegenler üzerindeki etkilerinin yanı sıra iç yapılarını anlamak için daha kapsamlı bir veri seti sağlayacak.
Dr. Wojcicka şunları söyledi: “Gezegenlerin iç yapısını anlamak için sismolojiden yararlanıyoruz. Bunun nedeni, sismik dalgaların gezegenlerin kabuğu, mantosu ve çekirdeğindeki materyalden geçerken veya yansıttıkça değişmesidir. Sismologlar bu değişiklikleri inceleyerek bu katmanların neden oluştuğunu ve ne kadar derin olduklarını belirleyebilirler.
“Dünyanın dört bir yanına yerleştirilmiş sismometrelerden elde edilen verilere bakarak gezegenimizin iç yapısını daha kolay anlayabilirsiniz. Ancak Mars’ta yalnızca bir tane vardı: SEIS. Mars’ın iç yapısını daha iyi anlamak için gezegene dağıtılmış daha fazla sismometreye ihtiyacımız var.”
Ayrıca yayınlanan yeni araştırma da Doğa AstronomiEkip aynı zamanda şu adreste yayınlanan başka bir çalışmaya da katılıyor: Bilim Gelişmeleri Mars’ta çarpmaların ne sıklıkta meydana geldiğini tahmin etmek için InSight tarafından kaydedilen görüntüler ve atmosferik sinyaller kullanıldı. Farklı yöntemler kullanılmasına rağmen, her iki çalışma da benzer sonuçlara ulaşarak genel bulguları güçlendirdi.
Referans: “Çok yüksek frekanslı Mars depremi istatistiklerinden Mars üzerindeki etki oranına ilişkin bir tahmin” 28 Haziran 2024, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-024-02301-z