Посадочный модуль НАСА InSight зафиксировал марсотрясение силой 4 балла 24 декабря прошлого года, но только позже ученые узнали причину этого землетрясения: удар метеорита, который, по оценкам, был одним из самых сильных, наблюдаемых на Марсе с тех пор, как НАСА начало исследовать космос. Более того, метеороид выкопал глыбы льда размером с валун, похороненные ближе к марсианскому экватору, чем когда-либо раньше, — открытие, имеющее значение для будущих планов НАСА по отправке астронавтов на Красную планету. Ученые определили, что землетрясение произошло в результате удара метеорита, когда они посмотрели на изображения до и после, сделанные Марсианским разведывательным орбитальным аппаратом НАСА (MRO), и заметили новый зияющий кратер. Предлагая редкую возможность увидеть, как сильное столкновение сотрясло землю на Марсе, событие и его последствия подробно описаны в двух статьях, опубликованных в четверг, 27 октября, в журнале Science.
По оценкам, метеороид имел размеры от 16 до 39 футов (от 5 до 12 метров) — достаточно маленький, чтобы сгореть в атмосфере Земли, но не в тонкой атмосфере Марса, плотность которой составляет всего 1% плотности нашей планеты. В результате удара в районе под названием Равнина Амазонки образовался кратер примерно 492 фута (150 метров) в поперечнике и 70 футов (21 метр) в глубину. Некоторые выбросы, выброшенные в результате удара, улетели на расстояние 23 мили (37 километров). С изображениями и сейсмическими данными, документирующими это событие, считается, что это один из крупнейших кратеров, когда-либо наблюдавшихся в Солнечной системе. На Красной планете существует множество более крупных кратеров, но они значительно старше и старше любой миссии на Марс. «Это беспрецедентно, чтобы обнаружить новое воздействие такого размера», — сказала Ингрид Даубар из Университета Брауна, которая возглавляет рабочую группу InSight по исследованию воздействия. «Это захватывающий момент в геологической истории, и мы должны стать его свидетелями».
В последние месяцы мощность InSight резко снизилась из-за оседания пыли на солнечных панелях. Ожидается, что космический корабль остановится в течение следующих шести недель, что положит конец научной миссии. InSight изучает кору, мантию и ядро планеты. Сейсмические волны являются ключом к миссии и выявили размер, глубину и состав внутренних слоев Марса. С момента приземления в ноябре 2018 года InSight зафиксировал 1318 марсотрясений, в том числе несколько из-за ударов небольших метеоритов. Но землетрясение, вызванное столкновением в декабре прошлого года, было первым наблюдаемым явлением поверхностных волн — своего рода сейсмической волны, которая колеблется в верхней части земной коры. Во второй из двух научных статей, посвященных большому столкновению, описывается, как ученые используют эти волны для изучения структуры коры Марса.
В конце 2021 года ученые InSight сообщили остальной команде, что 24 декабря они обнаружили сильное землетрясение. Кратер был впервые обнаружен 11 февраля 2022 года учеными, работающими в Malin Space Science Systems (MSSS), которая построила и управляет двумя камерами на борту MRO. Контекстная камера (CTX) обеспечивает черно-белые изображения среднего разрешения, в то время как Mars Color Imager (MARCI) создает ежедневные карты всей планеты, позволяя ученым отслеживать крупномасштабные изменения погоды, такие как недавняя региональная пыльная буря, которая еще больше уменьшило солнечную энергию InSight.
Зона взрыва была видна в данных MARCI, что позволило команде определить 24-часовой период, в течение которого произошло столкновение. Эти наблюдения коррелировали с сейсмическим эпицентром, убедительно продемонстрировав, что удар метеорита вызвал сильное марсотрясение 24 декабря. «Изображение столкновения было не похоже ни на что, что я видела раньше, с массивным кратером, обнаженным льдом и драматической зоной взрыва, сохранившейся в марсианской пыли», — сказала Лилия Поселова, возглавляющая группу орбитальных исследований и операций в MSSS. «Я не мог не представить, каково это было наблюдать за столкновением, атмосферным взрывом и обломками, выброшенными на много миль вниз».
Установление скорости появления кратеров на Марсе имеет решающее значение для уточнения геологической хронологии планеты. На более старых поверхностях, таких как Марс и наша Луна, больше кратеров, чем на Земле; на нашей планете процессы эрозии и тектоники плит стирают с поверхности более старые черты. Новые кратеры также обнажают материалы под поверхностью. В этом случае большие куски льда, разбросанные в результате удара, были просмотрены цветной камерой MRO High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE). Подповерхностный лед станет жизненно важным ресурсом для астронавтов, которые смогут использовать его для различных нужд, включая питьевую воду, сельское хозяйство и ракетное топливо. Погребенный лед никогда не был замечен так близко к марсианскому экватору, который, как самая теплая часть Марса, является привлекательным местом для астронавтов.
