Weihnachten kam einen Tag früher für einen einsamen Geologen, der auf dem Roten Planeten stationiert war.
NASA-Agentur Einblick Aufgabe aufgesetzt Mars im November 2018, um in das Innere des Planeten zu schauen und seine Schichten und Verwerfungslinien zu kartieren. Und am 24. Dezember 2021 machte die Sonde eine bemerkenswerte Entdeckung, als sie seismische Wellen von einem großen Meteoriteneinschlag aufnahm. Aus dem Orbit aufgenommene Bilder machten das Signal noch interessanter, da Wissenschaftler die seismische Entdeckung mit dem Anblick eines neuen großen Kraters in Verbindung brachten.
„Es wurde sofort klar, dass dies der größte neue Krater ist, den wir je gesehen haben“, sagte Ingrid Dubard, Leiterin der Impaktwissenschaften bei Insight und Planetenwissenschaftlerin an der Brown University, während einer Pressekonferenz am Donnerstag (27. Oktober).
„Wir dachten, dass sich irgendwo auf dem Planeten alle paar Jahrzehnte ein Krater dieser Größe bilden könnte, vielleicht einmal in jeder Generation“, sagte Dubar. „Es war also sehr aufregend, dieses Ereignis miterleben zu können, und das Glück zu haben, dass es passierte, während InSight die seismischen Daten aufzeichnete – das war ein echtes wissenschaftliches Geschenk.“
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Im September gaben InSight-Wissenschaftler bekannt Vier Entdeckungen von Meteoriteneinschlägendie jeweils auch mit einer neuen Düse verbunden sind, die 2020 und früher im Jahr 2021 hergestellt wurde.
Aber das waren kleine Effekte: Keiner von ihnen erzeugte seismische Signale, die stärker waren als ein Erdbeben der Stärke 2. Die Mitglieder des InSight-Teams waren der Ansicht, dass sie wahrscheinlich keine Signale von stärkeren Treffern sehen würden, sodass die Daten für den Weihnachtsabend für den Lander nur ein Blitz aus heiterem Himmel waren. Diese Beobachtungen deuteten auf den Einschlag eines Baumstamms der Stärke 4 hin und erzeugten einen Krater mit einer Breite von über 130 m. (InSight beobachtete auch im September 2021 einen ähnlichen Effekt, den das Missionsteam in wissenschaftlichen Arbeiten beschrieb, in denen diese Ergebnisse bekannt gegeben wurden.)
Aber während Insight-Wissenschaftler erforscht haben, was der Heiligabend-Effekt bedeuten könnte, haben Wissenschaftler der NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)das den Roten Planeten seit 2006 untersucht, machte eine andere Entdeckung, als sie einen neuen großen Krater entdeckten.
„Als wir dieses Bild zum ersten Mal sahen, waren wir sehr aufgeregt“, sagte Lilia Pociolova, Leiterin des Orbital Science Operations von MRO bei Malin Space Science Systems in Kalifornien, während des Briefings am Donnerstag. „Das hatten wir vorher noch nicht gesehen.“
Busiulova und ihre Kollegen entdeckten die neue Lücke in den Daten, die von der MRO Context Camera gesammelt wurden. Der Krater und die Trümmerstrahlen, die die Einschlagstelle umkreisten, füllten einen ganzen Rahmen mit einer Breite von 30 Kilometern aus. „Wir mussten zwei weitere Bilder an den Seiten machen, um den gesamten Turbulenzbereich zu erfassen.“
Daubar sagte, der Krater selbst überspanne etwa 150 Meter, was sie mit zwei Gebäuden in der Stadt verglich und feststellte, dass er zehnmal so groß war wie ein typischer neuer Krater auf dem Mars. Busiulova sagte, die neuen Einschlagskrater sehen in den MRO-Daten normalerweise nur wie Flecken aus.
Wissenschaftler haben dies von der Größe des Lochs ausgehend geschätzt Asteroid Derjenige, der mit dem roten Planeten kollidierte, war zwischen 16 Fuß (5 Meter) und 40 Fuß (12 Meter) breit, bevor er sein Schicksal traf. Wenn es auf den Boden aufschlagen würde, würde ein so großer Stein wahrscheinlich brennen Erdatmosphäreaber die dünne Atmosphäre des Mars trägt wenig zum Schutz der Oberfläche bei.
Dank der Größe des Meteoriten grub sich der Einschlag tief genug in die Marsoberfläche ein, um felsbrockengroße Felsbrocken und Wassereis abzuwerfen. „Am aufregendsten war, dass wir in den hochauflösenden Bildern deutlich gesehen haben, dass eine große Menge Wassereis von diesem Effekt betroffen war“, sagte Dubar. „Das war überraschend, denn dies ist die wärmste Region auf dem Mars, die dem Äquator am nächsten liegt, und wir haben jemals Wassereis gesehen.“
Da der Einschlag wahrscheinlich den größten Teil des Meteoriten selbst zerstörte, stellte sie fest, dass es möglich ist, dass das Eis nicht bedeutete, dass der Einschlagkörper ein Meteorit war Komet. Stattdessen ist das Team zuversichtlich, dass sich Eis unter der Marsoberfläche schützte. Jetzt, da das Eis an der Oberfläche freigelegt wurde, sehen Wissenschaftler Orbitalbilder, die darauf hindeuten, dass es verschwindet und in die Atmosphäre verdunstet.
Einblicke in die Kruste
Die unerwartete Eiserkennung ist nicht die einzige Information, die der Aufprall den Wissenschaftlern dank der seismischen Daten von InSight liefert.
Diese Daten beinhalten die ersten Beobachtungen von Oberflächenwellen, die die InSight-Mission geteilt hat. Wenn ein Erdbeben auftritt, kommen die stärksten Signale von den sogenannten P-Wellen und S-Wellen.Beide Arten von seismischen Wellen übertragen Informationen über das Innere des Planeten, da sie auf unterschiedliche Gesteinsschichten reagieren.
Aber Oberflächenwellen geben Wissenschaftlern die Möglichkeit, die Kruste des Roten Planeten in großem Maßstab zu untersuchen. „Das Schöne an Oberflächenwellen ist, dass sie Ihnen nicht nur über die Kruste erzählen, wo sich die Sonde befindet, sondern auch, was sie sehen, während sie sich durch einen Planeten bewegen“, sagte Bruce Banerdt, InSight-Hauptforscher am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien, während der Pressekonferenz. „Der gesamte Weg zwischen dem Ereignis – in diesem Fall dem Aufprall – und InSight wird also von Oberflächenwellen abgetastet, wenn sie sich über den Planeten bewegen.“
Der Krater der Heiligabend-Kollision befindet sich etwa 2.200 Meilen (3.500 Kilometer) von der Sonde entfernt, sodass seine Oberflächenwellen es Wissenschaftlern ermöglichen, in einen langen Bereich der Erdkruste zu blicken. (Der Aufprall im September war weiter entfernt, etwa 4.700 Meilen oder 7.500 km von Insight entfernt.)
„Von Beginn unserer Planung an dachten wir, wir würden Oberflächenwellen verwenden, um Erdbeben zu lokalisieren und Oberflächenwellen zu verwenden, um die Krustenstruktur zu untersuchen. Aber in den ersten drei Jahren der Mission haben wir keine Oberflächenwellen gesehen“, sagte Bannerdt sagte. Jetzt ist InSight dank der beiden großen Effekte endlich in der Lage, diese Wellen zu fangen.
Während große Auswirkungen besonders überraschende Ereignisse sind, lernen InSight-Wissenschaftler auch aus weniger dramatischen Hinweisen. Eine separate Studie, die heute ebenfalls auf der Grundlage von Daten von InSight veröffentlicht wurde, fand dies heraus Vielleicht verbirgt der Mars doch noch etwas geschmolzenes MagmaObwohl viele Wissenschaftler glauben, dass der Planet geologisch tot ist.
Diese Studie identifizierte InSights Entdeckungen von mehr als 20 Mooren in einem Gebiet namens Cerberus Fossae, wo ein Netzwerk von Rissen die Landschaft dominiert. Forscher glauben, dass diese Erdbeben ein Zeichen für geschmolzenes Gestein unter der Kruste sind.
„Es ist möglich, dass das, was wir sehen, der letzte Überrest dieser aktiven Vulkanregion ist oder dass Magma sich jetzt nach Osten zum Ort des nächsten Ausbruchs bewegt“, Simon Stähler, Hauptautor der neuen Forschung und Seismologe an der ETH Zürich in der Schweiz, heißt es in einer Mitteilung. Aussage.
Die Wirkungsergebnisse sind in beschrieben zwei Laub Veröffentlicht am Donnerstag in der Zeitschrift Science. Die Magmaforschung ist beschrieben in A Papier Es wurde am Donnerstag in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.
Die neuen Ergebnisse könnten die letzten sein, die von InSight vor der düstersten Ankündigung der Mission veröffentlicht wurden. Die Landeeinheit arbeitet aufgrund der Staubansammlung auf den Solarmodulen und mit geringer Leistung dunkler HimmelssturmDas Seismometer überwacht derzeit alle vier Marstage nur acht Stunden.
Seit Monaten rechnen Mitarbeiter von InSight mit dem Ende der Mission.
„Es ist traurig, darüber nachzudenken, aber InSight hat sich in den letzten vier Jahren großartig entwickelt“, sagte Bannerdt. „Jetzt, wo wir fast fertig sind, erhalten wir immer noch diese erstaunlichen neuen Ergebnisse.“ Die Sonde erfasste im Mai ihr bisher größtes Erdbeben. Bannerdt sagte, dass die Teammitglieder derzeit davon ausgehen, dass der Auftrag innerhalb von vier bis acht Wochen abgeschlossen sein wird.
„Was für ein fantastisches wissenschaftliches Ergebnis wir gerade erleben“, sagte Laurie Glaese, Direktorin der Planetary Science Division der NASA, während der Pressekonferenz über den Einschlag am Weihnachtsabend. „Ich meine, buchstäblich mit einem Knall aufwarten.“
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