В данных марсианской сейсмической станции InSight впервые удалось достоверно зафиксировать моменты падения на Марс метеоритов. Станция уловила сейсмические волны, связанные с падением четырёх космических тел, а орбитальный аппарат MRO смог найти новые кратеры, которые образовались в результате ударов метеоритов. Массы этих метеоритов, по оценкам, — от 10 до 40 килограммов, а диаметры образованных кратеров — от 4 до 12 метров.
Падение метеоритов изменяет ландшафт планет, а также обогащает их атмосферы летучими соединениями. Например, появление на Земле воды связывают с её переносом метеоритами, интенсивно падавшими на нашу планету в ранние периоды её истории. В планетологии удары метеоритов используются для исследования внутреннего строения планет. При таких ударах образуются сейсмические волны, которые проходят сквозь породы на глубине, преломляясь и отражаясь от различных геологических границ. Измеряя время прохождения волны до препятствия и обратно, можно определить положение границы, поскольку известны скорости распространения звука в горных породах.
На Земле в качестве источника сейсмических волн используются многочисленные землетрясения, а в качестве приёмников — многочисленные сейсмостанции на всех континентах. Обработка такого массива данных позволяет реконструировать с хорошей точностью внутреннее строение планеты, а сам метод называется сейсмотомографией. На Марсе мы располагаем только одной станцией, а марсотрясения, обусловленные внутренними причинами, там нечасты — на Марсе нет движения литосферных плит, как на Земле. В основном марсотрясения происходят в результате падения крупных метеоритов. Тем не менее станция InSight может не только фиксировать такие толчки, но и выполнять некоторые задачи сейсмотомографии.
Планетологам впервые удалось не только разглядеть на поверхности Марса новые кратеры, но и связать падение соответствующих метеоритов с сейсмическими данными, собранными станцией InSight. Новая статья по марсианской сейсмотомографии вышла в сентябре 2022 года в Nature Geosciences. По данным сейсмографа SEIS, входящего в инструментарий InSight, идентифицировали четыре ударных события. Они произошли на Марсе в сентябре, феврале и августе 2021 года, а также в мае 2020 года. Два новых кратера образовалось на расстоянии 84—86 километров от станции, ещё два — за 267—286 километров. Впоследствии места падения удалось обнаружить на снимках Mars Reconnaissance Orbiter: старые и новые снимки одного и того же участка различались как раз новой импактной структурой (так геологи именуют яму от кратера).
Ударные события вызвали марсотрясения магнитудой от 1,2 до 1,6 — по земным меркам это были бы практически неощутимые события. Но диаметры кратеров оценили в 3,9, 6,1, 7,2 и 11,9 километров — а это уже наверняка привело бы на Земле к катастрофическим последствиям. Также по фотографиям и сейсмическим данным удалось оценить массу космических тел, которые падали на поверхность Марса — от 10,6 до 42,1 килограмма.
Идентификация источников сейсмических волн из-за ударных событий позволяет уточнить модели строения планеты и историю её формирования. Подробнее про исследование внутреннего строения Марса при помощи метеоритов и сейсмических волн можно прочитать в нескольких других статьях, подборка которых приведена ниже. В частности, при помощи сейсмики удалось не только найти несколько «ближних» геологических границ наподобие поверхности Moho на Земле (границы между земной корой и мантией), но и определить размеры и примерный состав марсианского ядра.
Автор — Сергей Шапиро, XX2 ВЕК.
Источники: https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-insight-hears-its-first-meteoroid-impacts-on-mars, https://www.nature.com/articles/s41561-022-01014-0.
#астрономия #марс #кратеры #метеориты #сейсмофотография