NASA’nın InSight’ı Mars’taki ilk meteoroid etkilerini duyuyor

NASA’nın InSight Mars iniş aracı, 2020 ve 2021’de Mars’a düşen dört uzay kayasından sismik dalgalar tespit etti.

Bunlar, InSight’ın 2018’de Mars’a inişinden bu yana uzay aracının sismometresi tarafından tespit edilen ilk etkileri temsil etmekle kalmıyor, aynı zamanda kızıl gezegende ilk kez bir çarpışmadan kaynaklanan sismik ve akustik dalgaların tespit edildiğini de gösteriyor. Mars’ın kabuğunu, mantosunu ve çekirdeğini incelemenin yolu.

yayınlanan yeni bir araştırma Doğa JeolojisiBrown Üniversitesi Dünya, Çevre ve Gezegen Bilimleri alanında yardımcı doçent (araştırma) Ingrid Daubar’ın ortak yazar olduğu – Mars’ın Elysium Planitia adlı bir bölgesi olan InSight’ın konumundan 53 ila 180 mil arasında değişen etkileri ayrıntılarıyla anlatıyor.

Daubar, etkileri “Süper heyecan vericiydi” dedi. “En sevdiğim görüntüler kraterlerin kendi fotoğrafları. Üç yıl boyunca çarpmayı bekledikten sonra, bu kraterler çok güzel görünüyordu.”

Yere çarpmadan önce uzay kayaları için kullanılan terim olan onaylanmış dört meteoroidden ekibin bulduğu ilk meteoroid en dramatik girişi yaptı: 5 Eylül 2021’de Mars’ın atmosferine girdi ve en az üç parçaya bölündü. her birinin arkasında kraterler bıraktığını.

NASA’nın Mars Keşif Yörünge Aracı, konumu doğrulamak için tahmini çarpma bölgesinin üzerinden uçtuğunda, yüzeydeki üç karartılmış noktayı ortaya çıkarmak için siyah beyaz bağlam kamerasını kullandı. Bu noktaları bulduktan sonra, yörünge aracının ekibi, kraterlerin renkli bir yakın çekimini elde etmek için Yüksek Çözünürlüklü Görüntüleme Bilimi Deneyi kamerasını kullandı. Ayrıca mevcut etkilerin sesi de vardır.

Daha önceki veriler tarandıktan sonra, 27 Mayıs 2020’de diğer üç etkinin meydana geldiği doğrulandı; 18 Şubat 2021; ve 31 Ağustos 2021.

Daubar, “Etkilerin kaynağı için gerçekten kesin bir konuma sahip olmak, görev için diğer tüm verileri kalibre eder.” Dedi. “Bu, yaptığımız tahminleri doğruluyor ve bunu daha kesin yapmamızı sağlayacak… Aynı zamanda bize etki sürecinin kendisi ve sismik sonuçlar hakkında da çok şey anlatıyor. Bunu daha önce hiç görmemiştik.”

Araştırmacılar, Mars’ta neden daha fazla meteoroid etkisi tespit edemediklerini merak ettiler. Kızıl gezegen, gezegenin yüzeyinde yara izi bırakmak için bol miktarda uzay kayası sağlayan güneş sisteminin ana asteroit kuşağının yanındadır. Mars’ın atmosferi Dünya’nınkinin sadece %1’i kadar kalın olduğundan, daha fazla meteoroid parçalanmadan içinden geçer.

Ayrıca InSight’ın sismometresi 1.300’den fazla “marsquake” tespit etti. Fransa’nın uzay ajansı Centre National d’Études Spatiales tarafından sağlanan cihaz o kadar hassas ki binlerce kilometre öteden sismik dalgaları algılayabiliyor. Ancak 5 Eylül 2021 olayı, ilk kez bir etkinin tespit edildiği olaydır.

InSight ekibi, diğer etkilerin rüzgardan veya atmosferdeki mevsimsel değişikliklerden kaynaklanan gürültü tarafından gizlenmiş olabileceğinden şüpheleniyor. Mars üzerindeki bir etkinin ayırt edici sismik imzası keşfedildiğine göre, bilim adamları InSight’ın yaklaşık dört yıllık verileri içinde daha fazla saklanma bulmayı umuyorlar.

gezegensel tutku

Brown’daki rolüne ek olarak, InSight görevinde Impact Cratering Çalışma Grubuna liderlik eden NASA Jet Propulsion Laboratuvarı’nda bir araştırma bilimcisi olan Daubar için, verilerin Dünya dahil diğer gezegenlerin daha fazla çalışılmasını sağlama potansiyelini görüyor.

“Daha geniş anlamda, diğer gezegenleri incelememizin nedeni, kendi gezegenimizi daha iyi anlamaktır” dedi.

Daubar, Brown’da üç yıldır gezegen bilimleri yardımcı doçentliği yapıyor, ancak kozmik merakı çok daha önce gelişti.

Daubar, “Connecticut, East Lyme’deki devlet lisemin bir planetaryumu olduğu için yeterince şanslıydım” dedi. “Astronomi ve uzaya olan ilgimi ateşledi.”

Kolejde Cornell Üniversitesi’nde astronomi okudu. Doktora almaya devam etti. Arizona Üniversitesi’nde gezegen bilimleri okudu ve JPL ile araştırma bilimcisi oldu.

Daubar, “Kraterleri seviyorum” dedi. “Bence inceleyebileceğimiz daha heyecan verici gezegensel süreçlerden biri.”

Daubar, dünya çapında InSight misyonuna katkıda bulunan yüzlerce bilim insanı ve mühendis arasında yer aldığını söyledi.

“Ben görsel bir insanım ve kameralar üzerinde çok çalıştım” dedi, “bu yüzden bu fiziksel olgunun görsel kanıtlarına sahip olmak benim için gerçekten heyecan verici. Aslında elimizde ‘öncesi ve sonrası’ görüntüleri var. bu bitkinin yüzeyi şu anda değişiyor, bu eski bir jeolojik süreç değil.”

Grevlerin arkasındaki bilim

Meteoroid etkilerinden elde edilen veriler, araştırmacıların Mars’ı daha iyi anlamalarına yardımcı olacak çeşitli ipuçları sunuyor.

Daubar, “Bilim adamları için gerçekten heyecan verici olan tonlarca veriye sahibiz.” Dedi. “Gezegeni çok araştırdık. Bildiğimiz ve bilmediğimiz çok şey var.”

Çoğu mars depremi, ısı ve basınçtan çatlayan yeraltı kayalarından kaynaklanır. Ortaya çıkan sismik dalgaların farklı malzemelerden geçerken nasıl değiştiğini incelemek, bilim insanlarına Mars’ın kabuğunu, mantosunu ve çekirdeğini incelemenin bir yolunu sunuyor.

Şimdiye kadar teyit edilen dört etki, büyüklüğü 2.0’dan fazla olmayan küçük depremler üretti. Bu, bilim adamlarına Mars kabuğundan daha derin bir bakış sağlamıyor, oysa Mayıs 2022’de meydana gelen 5 büyüklüğündeki temblor gibi daha büyük depremlerden gelen sismik sinyaller, gezegenin manto ve çekirdeğinin ayrıntılarını ortaya çıkarabilir.

Daubar, “Bu özel etkiler gerçekten küçük ve yakın – manto ve çekirdekten geçmediler” dedi. “Ancak, bu bilgiyi konum ve kaynak üzerindeki bu veri noktalarından yeni bir anlayışla tüm olaylar kataloğu için kullanmamıza izin veriyor.”

Daha da önemlisi, etkiler Mars’ın zaman çizelgesini iyileştirmek için kritik olacaktır.

Çalışmanın başyazarı olan Fransa, Toulouse’daki Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace’den Raphael Garcia, “Etkiler güneş sisteminin saatleridir” dedi. “Farklı yüzeylerin yaşını tahmin etmek için bugünkü etki oranını bilmemiz gerekiyor.”

Bilim adamları, çarpma kraterlerini sayarak bir gezegenin yüzeyinin yaşını tahmin edebilirler. Mars’ta, gezegende Dünya’da olduğu gibi yüzeyi sürekli yenileyen tektonik plaka hareketi ve aktif volkanizma bulunmadığından, yüzey çeşitli boyutlarda çarpma kraterleri biriktirmek için daha fazla zamana sahipti. Bilim adamları, şu anda meydana gelen etkileri ne sıklıkta gördüklerine bağlı olarak istatistiksel modelleri kalibre ederek, güneş sistemi tarihinde daha önce kaç tane daha fazla etki olduğunu tahmin edebilirler.

Daubar, “Sismoloji, bir gezegenin içinde ne olduğunu söyleyebilmemizin bir yoludur” dedi. “InSight görevi, gezegenin içini gerçekten inceleyen ilk görevdir.”

InSight’ın verileri, yörünge görüntüleri ile birlikte, bir meteoroidin yörüngesini ve şok dalgasının ne kadar büyük olduğunu yeniden oluşturmak için kullanılabilir. Her meteoroid atmosfere çarptığında bir şok dalgası ve yere çarptığında bir patlama yaratır. Bu olaylar atmosfere ses dalgaları gönderir. Patlama ne kadar büyükse, bu ses dalgası InSight’a ulaştığında zemini o kadar fazla yatırır. Arazi aracının sismometresi, zeminin böyle bir olaydan ne kadar ve hangi yönde eğildiğini ölçecek kadar hassastır.

Garcia, “Etki sürecinin kendisi hakkında daha fazla şey öğreniyoruz.” Dedi. “Artık farklı boyutlardaki kraterleri belirli sismik ve akustik dalgalarla eşleştirebiliriz.”