Sinais sísmicos indicam Marte O nosso planeta é atingido anualmente por cerca de 300 meteoritos do tamanho de uma bola de basquete, fornecendo uma nova ferramenta para determinar a idade das superfícies planetárias.

Cientistas que participam NASAA missão InSight da NASA revelou que Marte sofre muito mais impactos de meteoritos do que se pensava anteriormente, com médias anuais variando entre 280 e 360 ​​grandes impactos. Esta nova compreensão decorre de dados sísmicos capturados pelo sismógrafo da InSight, sugerindo uma forma mais eficiente de datar as superfícies dos planetas em todo o sistema solar.

Nova pesquisa liderada por cientistas da Colégio Imperial de Londres E a ETH Zurique, como parte da missão InSight da NASA, destacou a frequência com que ocorrem “terremotos marcianos” causados ​​por impactos de meteoritos em Marte.

Os pesquisadores descobriram que Marte sofre cerca de 280 a 360 impactos de meteoritos todos os anos, criando crateras com mais de oito metros de diâmetro e abalando a superfície do Planeta Vermelho.

A taxa destes terremotos marcianos, detectada pelo “sismômetro” da InSight – um instrumento capaz de medir os menores movimentos do solo – excede estimativas anteriores baseadas em imagens de satélite da superfície marciana.

Essas crateras foram formadas como resultado da colisão de um meteorito com Marte em 5 de setembro de 2021 e são as primeiras crateras a serem observadas pela sonda InSight da NASA. Tirada pela Mars Reconnaissance Orbiter da NASA, esta imagem colorida destaca a poeira e o solo perturbados pelo impacto em azul para tornar os detalhes mais visíveis ao olho humano. Direitos autorais: NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona

Dados sísmicos e datação planetária

Os investigadores dizem que estes dados sísmicos podem ser uma forma melhor e mais direta de medir as taxas de impacto de meteoritos e podem ajudar os cientistas a datar com mais precisão as superfícies dos planetas em todo o sistema solar.

“Ao usar dados sísmicos para entender com que frequência os meteoritos atingem Marte e como esses impactos mudam sua superfície, podemos começar a entender melhor”, disse a Dra. Natalia Wojcicka, co-autora do primeiro estudo e pesquisadora associada no Departamento de Ciências da Terra e Engenharia no Imperial College London. Juntos, uma linha do tempo da história geológica e evolução do Planeta Vermelho.

“Podemos pensar nele como uma espécie de ‘relógio cósmico’ para nos ajudar a determinar a idade das superfícies de Marte e, talvez mais tarde, de outros planetas do sistema solar.”

O estudo é publicado hoje (28 de junho) na revista Astronomia natural.

Uma imagem de colagem mostra três impactos de meteoritos que foram detectados pela primeira vez por um sismógrafo no módulo de pouso InSight da NASA e posteriormente capturados pelo Mars Reconnaissance Orbiter da agência usando a câmera HiRISE. Direitos autorais: NASA/JPL-Caltech/Universidade do Arizona

Crateras arqueológicas como relógios cósmicos

Durante muitos anos, os cientistas usaram o número de crateras na superfície de Marte e de outros planetas como “relógios cósmicos” para estimar a idade dos planetas – as superfícies mais antigas dos planetas tinham mais crateras do que as mais jovens.

Para calcular a idade dos planetas desta forma, os cientistas têm tradicionalmente usado modelos baseados em crateras na Lua para prever a taxa de impactos de meteoritos de diferentes tamanhos ao longo do tempo. Para aplicar estes modelos a Marte, seria necessário ajustar a forma como a atmosfera evita que impactadores mais pequenos atinjam a superfície e os diferentes tamanhos e localizações de Marte no sistema solar.

Para pequenas crateras com menos de 60 metros de diâmetro, os cientistas de Marte também conseguiram observar a frequência com que novas crateras se formam usando imagens de satélite – mas o número de crateras encontradas desta forma é muito menor do que o esperado.

Renderização artística do módulo de pouso InSight operando na superfície de Marte. InSight, abreviatura de Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Thermal Transport, é um módulo de aterragem concebido para dar a Marte o seu primeiro exame abrangente desde a sua formação, há 4,5 mil milhões de anos. Fonte da imagem: NASA/JPL-Caltech

Insights do sismômetro da InSight

Nesta nova investigação, que faz parte da missão da InSight de compreender a atividade sísmica e a estrutura interna de Marte, os investigadores identificaram um padrão até então desconhecido de sinais sísmicos produzidos por impactos de meteoritos. Esses sinais foram caracterizados por uma proporção incomumente maior de ondas de alta frequência em comparação com sinais sísmicos típicos, bem como outras características, e são conhecidos como terremotos marcianos de “muito alta frequência”.

Os pesquisadores determinaram que a taxa de impactos de meteoritos foi maior do que a estimada anteriormente, observando crateras recém-formadas capturadas por imagens de satélite e consistentes com a extrapolação de dados de crateras na superfície da Lua.

Isto destacou as limitações de modelos e estimativas anteriores, bem como a necessidade de melhores modelos para compreender a formação de crateras e os impactos de meteoritos em Marte.

O poder dos dados sísmicos na ciência planetária

Para resolver este problema, a equipa de cientistas utilizou a sonda InSight da NASA e o seu sismógrafo altamente sensível, SEIS, para registar eventos sísmicos que podem ter sido causados ​​por impactos de meteoritos.

O SEIS detectou assinaturas sísmicas distintas desses terremotos marcianos de alta frequência, que os pesquisadores descobriram serem indicativos de impactos de meteoritos e distintos de outras atividades sísmicas.

Utilizando este novo método de detecção de impactos, os investigadores encontraram muito mais eventos de impacto do que o previsto pelas imagens de satélite, especialmente para pequenos impactos que produzem crateras com apenas alguns metros de diâmetro.

O professor Gareth Collins, coautor do estudo do Departamento de Ciências da Terra e Engenharia do Imperial College London, disse: “O SEIS provou ser incrivelmente bem-sucedido na detecção de impactos – parece que ouvir os impactos é mais eficaz do que procurá-los se nós quero entendê-los.” Quantas vezes isso acontece?”

Melhorar nossa compreensão do sistema solar

Os investigadores acreditam que a implantação de sismógrafos mais pequenos e mais acessíveis em futuras sondas poderia melhorar ainda mais a nossa compreensão das taxas de impacto e da estrutura interna de Marte. Estas ferramentas ajudariam os investigadores a detectar mais sinais sísmicos, fornecendo um conjunto de dados mais abrangente para a compreensão dos impactos dos meteoritos em Marte e outros planetas, bem como a sua estrutura interna.

“Para compreender a estrutura interna dos planetas, usamos a sismologia”, disse o Dr. Wojcica. “Isso ocorre porque as ondas sísmicas mudam quando viajam ou refletem os materiais na crosta, manto e núcleo de um planeta. Ao estudar essas mudanças, os sismólogos. podemos determinar do que essas camadas são feitas e quão profundas elas são.”

“Na Terra, é mais fácil compreender a estrutura interna do nosso planeta observando os dados dos sismógrafos localizados em todo o mundo. No entanto, em Marte havia apenas um – SEIS. Para compreender melhor a estrutura interna de Marte, precisamos. A mais sismógrafos distribuídos por todo o planeta.

Além de novas pesquisas publicadas em Astronomia da naturezaA equipe também está envolvida em outro estudo publicado em Progresso científico Hoje, que usou imagens e sinais atmosféricos registrados pelo InSight para estimar a frequência com que os impactos ocorrem em Marte. Apesar de utilizarem métodos diferentes, ambos os estudos chegaram a conclusões semelhantes, fortalecendo os resultados gerais.

Referência: “Estimativa da taxa de impacto em Marte a partir de estatísticas de terremotos marcianos de frequência muito alta” 28 de junho de 2024, Astronomia natural.
doi: 10.1038/s41550-024-02301-z

Em 1995, o Telescópio Espacial Hubble divulgou imagens dos Pilares da Criação – nuvens espetaculares e efervescentes de poeira e gás interestelar, o local onde nascem as estrelas.

Agora, mescle os dados de Hubble E a Telescópio Espacial James WebbA NASA lançou uma impressionante visualização 3D de estruturas cósmicas tanto na luz visível quanto na infravermelha.

A atmosfera de Júpiter é um ambiente fascinante e em constante mudança. Aglomerados de diferentes cores, tempestades, nuvens enormes e muito mais podem ser vistos em todo o planeta. No entanto, a atmosfera superior sempre foi considerada calma. Certamente foi aqui que ocorreu a aurora boreal, mas, além disso, ele pensou que não havia nada de estranho acontecendo. Agora, um grupo de astrônomos virou essa crença de cabeça para baixo.

A atmosfera superior é difícil de estudar. Nos pólos, as partículas da lua vulcânica Io seguem as linhas do campo magnético para criar auroras em vários comprimentos de onda. Quanto ao resto do planeta, a energia que o forma é a luz solar. Júpiter recebe apenas cerca de 4% da luz solar que a Terra recebe. É por isso que os astrônomos presumiram que seria muito uniforme.

“Pensámos, talvez ingenuamente, que esta área seria realmente aborrecida”, disse o líder da equipa Henrik Melin, da Universidade de Leicester, no Reino Unido. declaração. “Na verdade, é tão interessante quanto a aurora boreal, se não mais. Júpiter nunca para de surpreender.”

Observações do Telescópio Espacial James Webb revelaram estruturas complexas acima da famosa Grande Mancha Vermelha, uma tempestade mais larga que a Terra. Eles encontraram arcos escuros e pontos brilhantes que podem ser vistos no infravermelho. A fonte desta diferença não é a luz solar, mas sim as camadas profundas e confusas da atmosfera de Júpiter.

“Uma maneira de mudar essa estrutura é com ondas gravitacionais, que são como ondas quebrando na praia, criando ondulações na areia”, explicou Melin. “Essas ondas são geradas nas profundezas da turbulenta baixa atmosfera, em torno da Grande Mancha Vermelha, e podem viajar para cima, alterando a estrutura e as emissões da alta atmosfera.”

Estas ondas gravitacionais também existem na Terra, mas se o mecanismo de influência for o mesmo, elas são muito mais fracas.

A descoberta demorou muito para chegar. Essas observações fizeram parte do programa Early Launch Science (ERS) do JWST, onde os astrônomos estão curiosos sobre a atmosfera superior de Júpiter há algum tempo.

“Esta proposta ERS foi escrita em 2017”, disse Imke de Pater, membro da equipe, da Universidade da Califórnia, Berkeley. “Um dos nossos objetivos era investigar a causa da alta temperatura acima da Grande Mancha Vermelha, conforme revelado por observações recentes do Infravermelho Telescópio da NASA. No entanto, os nossos novos dados mostraram resultados muito diferentes.

A equipe espera acompanhar as observações com o Telescópio Espacial James Webb para compreender melhor esta parte da atmosfera jupiteriana. Também ajudará nas observações planeadas para a missão JUICE da Agência Espacial Europeia, que irá explorar o planeta e as suas três luas geladas.

Esses resultados são publicados em Astronomia da natureza.