NASA’nın InSight görevi tarafından tespit edilen ilk meteor çarpması; görüntü, NASA’nın Mars Keşif Yörünge Aracı tarafından Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Bilim Deneyi (HiRISE) kamerası kullanılarak çekildi. Kaynak: NASA/JPL-Caltech/Arizona Üniversitesi
Uluslararası bir araştırma ekibi, şunu tahmin ediyor: Mars sismik verilerine göre, yılda 280 ila 360 büyük meteorun düştüğü tahmin ediliyor. NASA‘nin InSight Misyonu. Bu oran, yörünge görüntülerinden elde edilen tahminlerden beş kat daha yüksek olup, çarpma çalışmalarında sismolojinin etkinliğini vurgulamaktadır.
- Araştırmacılar ilk kez sismik verileri kullanarak küresel bir göktaşı çarpma oranını tahmin ettiler ve bu da basketbol topu büyüklüğündeki göktaşlarının neredeyse her gün Mars’a çarptığını gösterdi.
- Çarpma sonucu oluşan sismik sinyaller, meteor çarpmalarının daha önce düşünülenden 5 kat daha fazla olduğunu gösteriyor.
- Sismik veriler, gözlemsel verilere ek olarak, göktaşı çarpma oranlarının hesaplanması ve gelecekteki Mars görevlerinin planlanması için yeni bir araç sunuyor.
Uluslararası bir araştırmacı ekibi, sismik verileri kullanarak Mars’taki küresel meteor çarpmalarının ilk tahminini türetti. Bulguları, her yıl 280 ila 360 meteorun gezegene çarptığını ve 8 metreden (yaklaşık 26 fit) daha büyük çarpma kraterleri oluşturduğunu gösteriyor. Çalışmaya eş liderlik eden Geraldine Zenhaeusern, “Bu oran, yalnızca yörünge görüntülerinden tahmin edilen sayıdan yaklaşık beş kat daha yüksekti. Yörünge görüntüleriyle uyumlu olarak, bulgularımız sismolojinin çarpma oranlarını ölçmek için mükemmel bir araç olduğunu gösteriyor.” dedi.
ETH Zürih ve Londra İmparatorluk KolejiAraştırma 28 Haziran’da yayınlandı Doğa Astronomi.
Sismik “Cıvıltı” Yeni Bir Deprem Sınıfını İşaret Ediyor
NASA InSight Mars Görevi sırasında konuşlandırılan sismometreden gelen verileri kullanan araştırmacılar, istasyonun yakın çevresinde kaydedilen 6 sismik olayın daha önce meteorik etkiler olarak tanımlandığını buldular (Garcia ve diğerleri, 2023) – bu, meteorlar Mars atmosferine girdiğinde üretilen belirli bir akustik atmosfer sinyalinin kaydedilmesiyle mümkün olan bir işlemdir. Şimdi, Zenhäusern, ETH Zürih, eş lider, Natalia Wójcicka, Imperial College London ve araştırma ekibi, bu 6 sismik olayın çok daha büyük bir Mars depremi grubuna ait olduğunu buldular, sözde çok yüksek frekans (VF) olaylar. Bu depremlerin kaynak süreci, benzer büyüklükteki bir tektonik Mars depreminden çok daha hızlı gerçekleşir. Mars’ta normal bir 3 büyüklüğündeki deprem birkaç saniye sürerken, aynı büyüklükteki bir çarpma kaynaklı olay, çarpışmanın aşırı hızı nedeniyle yalnızca 0,2 saniye veya daha az sürer. Mars depremi spektrumlarını analiz ederek, artık meteoroid çarpmaları tarafından meydana geldiği düşünülen 80 Mars depremi daha belirlendi.
Bu sanatçının konsepti, NASA’nın InSight iniş aracını ve araçlarını Mars yüzeyine konuşlandırılmış halde gösteriyor. Kaynak: NASA/JPL-Caltech
Meteorit Çarpma Tespiti Metodolojisi
Araştırma görevleri, güneş panellerinde biriken tozun InSight görevine son vermesinden bir yıl önce, sismometre tarafından kaydedilen büyük bir uzak depremin gezegen genelinde geniş bantlı bir sismik sinyali yansıtmasıyla Aralık 2021’de başladı. Uzaktan algılama, depremi 150 metre genişliğindeki bir kraterle ilişkilendirdi. Doğrulamak için InSight ekibi, InSight tarafından tespit edilen sismik olayların zamanlaması ve konumuyla eşleşecek başka taze kraterler aramak üzere Mars Keşif Yörünge Aracı (MRO) Bağlam Kamerası (CTX) ile ortaklık kurdu. Ekiplerin dedektiflik çalışmaları karşılığını verdi ve çapı 100 metreden (320 fit) fazla olan ikinci bir taze krater bulma şansları oldu. Bununla birlikte, basketbol topu büyüklüğündeki meteoroidler gezegene çarptığında oluşan ve çok daha yaygın olması gereken daha küçük kraterler yakalanması zordu. Şimdi, meteorit çarpmalarının sayısı, bu özel yüksek frekanslı depremlerin meydana gelmesiyle yeniden tahmin ediliyor.
Sismik Verilerden İlk Meteorit Çarpma Oranı
Her yıl yaklaşık 17.000 meteor Dünya’ya düşer, ancak gece göğünde çizgi çizmedikleri sürece nadiren fark edilirler. Çoğu meteor Dünya atmosferine girdiklerinde parçalanır, ancak Mars’ta atmosfer 100 kat daha incedir ve yüzeyini daha büyük ve daha sık meteor çarpmalarına maruz bırakır.
Şimdiye kadar, gezegen bilimcileri Ay’daki iyi korunmuş meteorit çarpmalarından çıkarılan yörüngesel görüntülere ve modellere güveniyorlardı ancak bu tahminleri Mars’a genellemek zor oldu. Bilim insanları, Mars’ın daha güçlü kütle çekim kuvvetini ve asteroit kuşağına yakınlığını hesaba katmak zorundaydı; bu ikisi de daha fazla meteorun kızıl gezegene çarpması anlamına geliyordu. Öte yandan, düzenli kum fırtınaları, Ay’dakilerden çok daha az iyi korunmuş kraterlerle sonuçlanır ve bu nedenle yörüngesel görüntülerle kolayca tespit edilemez. Bir meteorit gezegene çarptığında, çarpmanın sismik dalgaları kabuk ve mantodan geçer ve sismometreler tarafından algılanabilir.
Mars’ın Sismolojik Verilerinden Elde Edilen Görüşler
Wójcicka şöyle açıklıyor: “Tüm VF-Mars depremlerinin büyüklüğünden ve mesafelerinden krater çaplarını tahmin ettik, ardından bunu bir yıl boyunca InSight iniş aracının etrafında kaç krater oluştuğunu hesaplamak için kullandık. Daha sonra bu verileri, Mars’ın tüm yüzeyinde yıllık olarak gerçekleşen çarpma sayısını tahmin etmek için kullandık.”
Zenhäusern ekliyor, “Yeni kraterler en iyi şekilde düz ve tozlu arazilerde görülebilirken, gerçekten göze çarpıyorlar, ancak bu tür araziler Mars yüzeyinin yarısından daha azını kaplıyor. Ancak hassas InSight sismometresi, iniş araçlarının menzili içindeki her bir darbeyi duyabiliyor.”
Mars’ın Jeolojik Yaşını Anlamak İçin Sonuçlar
Yüzümüzdeki çizgiler ve kırışıklıklar gibi, meteorit çarpmalarından kaynaklanan kraterlerin boyutu ve yoğunluğu bir gezegen gövdesinin farklı bölgelerinin yaşı hakkında ipuçları verir. Kraterler ne kadar azsa, gezegenin bölgesi o kadar gençtir. Venüsörneğin, yüzeyi volkanizma tarafından sürekli olarak yeniden işlendiği için neredeyse hiç görünür krater yoktur, oysa eski yüzeyleri olan Merkür ve Ay çok kraterlidir. Mars, krater sayısıyla ayırt edilebilen bazı eski ve bazı genç bölgelerle bu örnekler arasında yer alır.
Yeni veriler, Mars yüzeyinde neredeyse her gün bir yerde 8 metrelik (26 fit) bir krater ve ayda yaklaşık bir kez 30 metrelik (98 fit) bir krater oluştuğunu gösteriyor. Hiper hızlı darbeler, kraterden kolayca 100 kat daha büyük çaplı patlama bölgelerine neden olduğundan, darbelerin tam sayısını bilmek, robotik güvenliği ve ayrıca kırmızı gezegene yapılacak gelecekteki insan misyonları için önemlidir.
“Bu, sismolojik verilerden meteorların Mars yüzeyine ne sıklıkta çarptığını belirleyen türünün ilk örneğidir – bu, Mars InSight Misyonu’nun birinci seviye misyon hedefiydi,” diyor ETH Zürih’te Sismoloji ve Jeodinamik Profesörü ve NASA Mars InSight Misyonu’nun eş-Baş Araştırmacısı Domenico Giardini. “Bu tür veriler, Mars’a yapılacak gelecekteki misyonların planlanmasında rol oynar.”
Zenhäusern ve Wójcicka’ya göre, bu araştırmayı ilerletmenin bir sonraki adımları şunların kullanımını içeriyor: makine öğrenme Araştırmacıların uydu görüntülerindeki diğer kraterleri tespit etmelerine ve verilerdeki sismik olayları belirlemelerine yardımcı olacak teknolojiler.
Bu çalışma hakkında daha fazla bilgi edinmek için NASA InSight’ın Sismik Verileri Mars Tarihini Nasıl Yeniden Yazıyor? başlıklı yazıya bakın.
Referans: Géraldine Zenhäusern, Natalia Wójcicka, Simon C. Stähler, Gareth S. Collins, Ingrid J. Daubar, Martin Knapmeyer, Savas Ceylan, John F. Clinton ve Domenico Giardini tarafından yazılan “Çok yüksek frekanslı Mars depremlerinin istatistiklerinden Mars’a çarpma oranının tahmini”, 28 Haziran 2024, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-024-02301-z