Marte es propenso a sufrir terremotos, pero no todos son causados ​​por fenómenos que ocurren bajo la superficie: muchos son el resultado de impactos de meteoritos.

Los meteoritos chocan contra Marte todos los días. Después de analizar los datos del módulo de aterrizaje InSight de la NASA, un equipo internacional de investigadores notó que su sismómetro, SEIS, detectó seis eventos sísmicos cercanos. Estos estaban vinculados a la misma señal acústica atmosférica generada por los meteoritos cuando atraviesan la atmósfera de Marte. Investigaciones adicionales identificaron estos seis eventos como parte de una clase completamente nueva de terremotos conocidos como eventos VF (muy alta frecuencia).

Las colisiones que generan los terremotos VF ocurren en fracciones de segundo, un tiempo mucho más corto que los pocos segundos que tardan los procesos tectónicos en provocar terremotos de la misma magnitud. Estos son algunos de los datos sismológicos clave que nos han ayudado a comprender la aparición de terremotos provocados por impactos de meteoritos en Marte. Esta es también la primera vez que se utilizan datos sísmicos para determinar con qué frecuencia se forman los cráteres de impacto.

«Aunque no se puede descartar definitivamente un origen sin impacto para cada evento de FV, demostramos que la clase de FV en su conjunto probablemente sea causada por impactos de meteoritos», dijeron los investigadores en un comunicado. estudiar publicado recientemente en Nature.

Cambio sísmico

Los científicos solían determinar la tasa aproximada de impactos de meteoritos en Marte comparando la frecuencia de los cráteres en su superficie con la tasa de impacto esperada calculada a partir del recuento de cráteres lunares dejados por los meteoritos. Luego, los modelos de tasa de formación de cráteres lunares se ajustaron para que coincidieran con las condiciones marcianas.

No era ideal basar las comparaciones en la Luna, ya que Marte está especialmente expuesto a los impactos de meteoritos. El Planeta Rojo no sólo es un cuerpo más masivo y gravitacional, sino que también se encuentra cerca del cinturón de asteroides.

Otro problema es que los cráteres lunares suelen estar mejor conservados que los cráteres marcianos porque hay no hay lugar en el sistema solar La Luna tiene más polvo que Marte. Los cráteres en las imágenes orbitales suelen estar parcialmente oscurecidos por el polvo, lo que los hace difíciles de identificar. Las tormentas de arena pueden complicar las cosas al cubrir los cráteres con más polvo y escombros (lo que no puede ocurrir en la Luna debido a la falta de viento).

InSight desplegó su instrumento SEIS después de aterrizar en el Planicia del Elíseo región de Marte. Además de detectar actividad tectónica, el sismómetro puede potencialmente determinar la velocidad del impacto utilizando datos sísmicos. Cuando los meteoritos golpean Marte, producen ondas sísmicas al igual que los terremotos tectónicos, y los sismómetros pueden detectar las ondas a medida que atraviesan el manto y la corteza. Un gran terremoto detectado por SEIS se ha relacionado con un cráter de 150 metros (492 pies) de ancho. Posteriormente, SEIS detectaría cinco terremotos más, todos asociados con una señal acústica (detectada por otro sensor en InSight) que es una señal reveladora de la caída de un meteorito.

Un gran impacto

También destacaron en otro aspecto los seis terremotos marcianos provocados por impactos detectados por los datos sísmicos. Debido a la velocidad de los meteoritos (más de 3.000 metros por segundo), estos eventos ocurrieron más rápido que cualquier otro tipo de terremoto marciano, e incluso más rápido que los terremotos de alta frecuencia (HF). Así obtuvieron su propia clasificación: terremotos de muy alta frecuencia o VF. Cuando el equipo de InSight utilizó la cámara de contexto (CTX) del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) para fotografiar las ubicaciones de los eventos detectados por SEIS, se observaron nuevos cráteres en las imágenes.

Hay otros eventos sísmicos que aún no han sido atribuidos a cráteres. Se cree que son pequeños cráteres formados por meteoritos del tamaño de pelotas de baloncesto, extremadamente difíciles de ver en imágenes orbitales MRO.

Los investigadores pudieron utilizar los datos de SEIS para estimar el diámetro de los cráteres en función de la distancia desde InSight (basándose en el tiempo que tardaron las ondas sísmicas en llegar a la nave espacial) y la magnitud de los terremotos VF asociados con ellos. También pudieron inferir la frecuencia de los terremotos detectados por SEIS. Una vez que se aplicó una estimación de frecuencia basada en datos a toda la superficie de Marte, estimaron que cada año ocurren aproximadamente entre 280 y 360 terremotos VF.

«Es muy probable que el terremoto de clase única VF sea consistente con los impactos», dijeron en el mismo comunicado. estudiar“Por lo tanto, es útil considerar las implicaciones de atribuir todos los eventos de FV a impactos de meteoritos. »

Su detección ha aumentado el número estimado de cráteres de impacto en Marte, muchos de los cuales no eran visibles anteriormente desde el espacio. ¿Qué nos pueden enseñar los impactos de la FV? La tasa de impacto en un planeta o luna es importante para determinar la edad de la superficie de ese objeto. El uso de impactos nos permitió determinar que la superficie de Venus se renueva constantemente por la actividad volcánica, mientras que la mayor parte de la superficie de Marte no ha sido cubierta por lava durante miles de millones de años.

Determinar la frecuencia de los impactos de meteoritos también puede ayudar a proteger las naves espaciales y, quizás algún día, a los astronautas marcianos, de peligros potenciales. El estudio sugiere que hay períodos en los que los impactos son más o menos frecuentes, por lo que podría ser posible predecir cuándo es más probable que el cielo esté libre de rocas espaciales que caen y cuándo no. Los meteoritos no representan un gran peligro para la Tierra, ya que la mayoría de ellos se queman en la atmósfera. Marte tiene una atmósfera mucho más delgada, lo que permite que más meteoritos pasen a través de la Tierra, y no hay un paraguas para las lluvias de meteoritos.

Astronomía de la Naturaleza, 2024. DOI: 10.1038/s41550-024-02301-z