O InSight Mars Lander da NASA enfrentou alguns desafios durante seu tempo na superfície do planeta vermelho. Seu instrumento mole lutou para penetrar no solo marciano compactado, e a missão acabou quando seus painéis solares ficaram cobertos de poeira. Mas alguns de seus instrumentos tiveram um bom desempenho, incluindo o SEIS, o Experimento sísmico para estrutura interna.

O SEIS coletou dados sísmicos de Marte por mais de quatro anos, e os pesquisadores que trabalham com todos esses dados determinaram uma nova taxa de impacto de meteoritos em Marte.

O SEIS foi projetado para sondar a estrutura interna de Marte medindo ondas sísmicas de terremotos e impactos em Marte. Ele mediu mais de 1300 eventos sísmicos. Não há como medir com certeza quantos deles foram de impactos, mas cientistas trabalhando com os dados reduziram a quantidade.

O módulo de pouso InSight da NASA colocou seu sismômetro em Marte em 19 de dezembro de 2018. O SEIS foi posteriormente coberto com uma concha protetora para protegê-lo do vento. Crédito da imagem: NASA/JPL-Caltech
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Os resultados estão em uma nova pesquisa publicada na Nature Astronomy intitulada “Uma estimativa da taxa de impacto em Marte a partir de estatísticas de terremotos de frequência muito alta.”Os autores principais são Géraldine Zenhäusern e Natalia Wójcicka, do Instituto de Geofísica, ETH Zurique, e do Departamento de Ciências da Terra e Engenharia, Imperial College, Londres, respectivamente.

“Este é o primeiro artigo desse tipo a determinar com que frequência os meteoritos impactam a superfície de Marte a partir de dados sismológicos.”

Domenico Giardini, Professor de Sismologia e Geodinâmica na ETH Zurique e co-pesquisador principal da Missão Mars InSight da NASA.

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Embora o SEIS fosse um instrumento eficaz, ele nem sempre conseguia dizer o que era cada evento sísmico. Apenas um punhado dos eventos detectados eram poderosos o suficiente para determinar sua localização. No entanto, seis eventos próximos ao módulo de pouso InSight foram confirmados como impactos de meteoritos porque estavam correlacionados com sinais atmosféricos acústicos que os meteoros fazem quando entram na atmosfera de Marte. Os seis eventos pertencem a um grupo maior chamado eventos de frequência muito alta (VF).

Enquanto o processo de origem para um marsquake típico medindo magnitude 3 leva vários segundos, um terremoto gerado por impacto leva muito menos tempo por causa da hipervelocidade da colisão. Esses são os eventos VF.

Durante cerca de três anos de tempo de gravação, o InSight e o SEIS detectaram 70 eventos VF. 59 deles tiveram boas estimativas de distância e, de acordo com os pesquisadores, um punhado deles eram “eventos B VF de qualidade superior”, o que significa que suas relações sinal-ruído são fortes. “Embora uma origem sem impacto não possa ser definitivamente excluída para cada evento VF, mostramos que a classe VF como um todo é plausivelmente causada por impactos de meteoritos”, explicam os autores em seu artigo.

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Esta figura da pesquisa mostra envelopes de eventos de qualidade B de VF registrados, classificados por distância, plotados de 120 segundos antes a 1.100 segundos depois do evento. Eles são alinhados pela chegada do primeiro sinal (Pg). As linhas azuis são a chegada do segundo sinal (Sg). Os eventos vermelhos são os eventos de impacto confirmados e, para esses, as linhas pretas mostram onde o "chilro" sinal chega. O sinal chirp é uma assinatura de eventos de impacto. Crédito da imagem: Zenhäusern, Wójcicka et al. 2024.
Esta figura da pesquisa mostra envelopes de eventos de qualidade B de VF registrados, classificados por distância, plotados de 120 segundos antes a 1.100 segundos depois do evento. Eles são alinhados pela chegada do primeiro sinal (Pg). As linhas azuis são a chegada do segundo sinal (Sg). Os seis eventos vermelhos são os eventos de impacto confirmados e, para esses, as linhas pretas mostram onde o sinal “chirp” chega. O sinal chirp é uma assinatura de eventos de impacto. Crédito da imagem: Zenhäusern, Wójcicka et al. 2024.
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Isso levou a uma nova estimativa das frequências de impacto de Marte. Os pesquisadores dizem que entre 280 e 360 ​​meteoroides do tamanho de bolas de basquete atingem Marte a cada ano e escavam crateras maiores que 8 metros (26 pés) de diâmetro. Isso é quase um por dia na extremidade superior. “Essa taxa foi cerca de cinco vezes maior do que o número estimado apenas por imagens orbitais. Alinhadas com imagens orbitais, nossas descobertas demonstram que a sismologia é uma excelente ferramenta para medir taxas de impacto”, disse Zenhäusern em um comunicado à imprensa.

As taxas de impacto em diferentes corpos no Sistema Solar são uma maneira de entender a idade de suas superfícies. A superfície da Terra é jovem porque o planeta é muito geologicamente ativo. A Terra também é muito mais fácil de estudar em maiores detalhes, por razões óbvias. Mas para corpos como a Lua e Marte, as taxas de impacto podem nos dizer as idades de várias superfícies, levando a uma compreensão mais completa de sua história.

Imagens orbitais e modelos baseados em crateras lunares preservadas têm sido as principais ferramentas usadas por cientistas planetários para inferir taxas de impacto. Os dados da Lua foram usados ​​para extrapolar a taxa de impacto de Marte. Mas há problemas com esse método. Marte tem uma gravidade mais poderosa e está mais perto da fonte da maioria dos meteoros, o cinturão de asteroides.

Isso significa que mais meteoroides atingem Marte do que a Lua, e isso teve que ser calculado de alguma forma. Por outro lado, Marte tem tempestades de poeira generalizadas que podem obscurecer crateras em imagens orbitais, enquanto a superfície lunar é amplamente estática. Marte também tem diferentes tipos de regiões de superfície. Em algumas regiões, as crateras se destacam; em outras, não. Tentar contabilizar com precisão tantas diferenças ao extrapolar as taxas de impacto da Lua para Marte é desafiador.

Este trabalho mostra que os sismômetros podem ser uma maneira mais confiável de entender as taxas de impacto.

“Nós estimamos os diâmetros das crateras a partir da magnitude de todos os VF-marsquakes e suas distâncias, então usamos isso para calcular quantas crateras se formaram ao redor do módulo de pouso InSight ao longo de um ano. Então extrapolamos esses dados para estimar o número de impactos que acontecem anualmente em toda a superfície de Marte”, explicou Wójcicka.

Esta figura da pesquisa mostra o tamanho da cratera e o momento sísmico para os seis impactos confirmados perto do módulo de pouso InSight. Os círculos mostram crateras únicas e os triângulos mostram o diâmetro efetivo dos aglomerados de crateras. As barras de erro verticais refletem a incerteza na magnitude do momento sísmico derivada usando técnicas de propagação de erro padrão. As barras de erro horizontais são dadas pela resolução das imagens HiRISE usadas para determinar os tamanhos das crateras. Crédito da imagem: Zenhäusern, Wójcicka et al. 2024.
Esta figura da pesquisa mostra o tamanho da cratera e o momento sísmico para os seis impactos confirmados perto do módulo de pouso InSight. Os círculos mostram crateras únicas e os triângulos mostram o diâmetro efetivo dos aglomerados de crateras. As barras de erro verticais refletem a incerteza na magnitude do momento sísmico derivada usando técnicas de propagação de erro padrão. As barras de erro horizontais são dadas pela resolução das imagens HiRISE usadas para determinar os tamanhos das crateras. Crédito da imagem: Zenhäusern, Wójcicka et al. 2024.
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“Embora novas crateras possam ser melhor vistas em terrenos planos e empoeirados, onde realmente se destacam, esse tipo de terreno cobre menos da metade da superfície de Marte. O sensível sismômetro InSight, no entanto, conseguiu ouvir cada impacto dentro do alcance dos módulos de pouso”, disse Zenhäusern.

Esses resultados vão além de Marte. Entender Marte também nos ajuda a entender o Sistema Solar mais amplo. “A taxa atual de impacto de meteoroides em Marte é vital para determinar idades absolutas precisas de superfícies em todo o Sistema Solar”, escrevem os autores em seu artigo. Sem idades precisas da superfície, não temos uma compreensão precisa da história do Sistema Solar.

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Agora sabemos que uma cratera de 8 metros (26 pés) é escavada em algum lugar na superfície de Marte quase diariamente, e uma cratera de 30 metros (98 pés) é uma ocorrência mensal. Mas é mais do que apenas o tamanho da cratera. Esses impactos de hipervelocidade criam zonas de explosão que fazem a cratera em si parecer pequena. As zonas de explosão podem facilmente ser 100 vezes maiores do que a cratera. Portanto, uma melhor compreensão das taxas de impacto pode tornar as missões robóticas e futuras missões humanas mais seguras.

“O maior número geral de impactos e o maior número relativo de impactos pequenos encontrados em nosso estudo mostram que impactos de meteoritos podem ser um risco substancial para futuras explorações de Marte e outros planetas sem uma atmosfera espessa”, escrevem os autores em sua conclusão.

Este estudo é uma vitória para a InSight e a SEIS e para os pesquisadores que o elaboraram.

“Este é o primeiro artigo desse tipo a determinar com que frequência os meteoritos impactam a superfície de Marte a partir de dados sismológicos – o que era uma meta de missão de nível um da Mars InSight Mission”, diz Domenico Giardini, Professor de Sismologia e Geodinâmica na ETH Zurich e co-Investigador Principal da NASA Mars InSight Mission. “Esses dados influenciam no planejamento de futuras missões a Marte.”

Fonte: InfoMoney

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Formado em Educação Física, apaixonado por tecnologia, decidi criar o site news space em 2022 para divulgar meu trabalho, tenho como objetivo fornecer informações relevantes e descomplicadas sobre diversos assuntos, incluindo jogos, tecnologia, esportes, educação e muito mais.