|
Землетрясения на Марсе от метеоритов происходят глубже
|
|
|
|
С помощью искусственного интеллекта ученые обнаружили свежий кратер, образовавшийся в результате удара, который потряс материал на глубине до мантии Красной планеты. Метеориты, падающие на Марс, генерируют сейсмические сигналы, которые могут проникать глубже на планету, чем считалось ранее. К такому выводу пришли авторы двух новых работ, в которых сравниваются данные о землетрясениях на Марсе, собранные посадочным аппаратом НАСА InSight, с ударными кратерами, обнаруженными разведывательным орбитальным аппаратом агентства Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).
|
|
|
|
В статьях, опубликованных в понедельник, 3 февраля, в журнале Geophysical Research Letters (GRL), рассказывается о том, как ученые продолжают учиться у InSight, который НАСА завершило в 2022 году после успешной продолжительной миссии. Компания InSight установила на Марсе первый сейсмометр, зафиксировавший более 1300 землетрясений, которые происходят в результате сотрясений глубоко внутри планеты (вызванных растрескиванием горных пород под воздействием тепла и давления) и столкновений космических камней с поверхностью.
|
|
|
|
Наблюдая за тем, как изменяются сейсмические волны от этих землетрясений, проходя через кору, мантию и ядро планеты, ученые получают возможность заглянуть внутрь Марса, а также лучше понять, как формируются все скалистые миры, включая Землю и ее Спутник.
|
|
|
|
|
|
|
В прошлом исследователи уже делали снимки новых ударных кратеров и находили сейсмические данные, которые соответствуют дате и местоположению их образования. Но эти два новых исследования представляют собой первый случай, когда новое воздействие было сопоставлено с сотрясениями, обнаруженными в ямках Цербера, особенно подверженном землетрясениям регионе Марса, который находится в 1019 милях (1640 километрах) от InSight.
|
|
|
|
Ударный кратер имеет диаметр 71 фут (21,5 метра) и находится гораздо дальше от InSight, чем ожидали ученые, основываясь на сейсмической энергии землетрясения. Считается, что марсианская кора обладает уникальными свойствами гасить сейсмические волны, вызванные ударами, и анализ исследователями ямок Цербера привел их к выводу, что вызванные ею волны прошли более прямым путем через мантию планеты.
|
|
|
|
Теперь команде InSight придется пересмотреть свои модели состава и структуры недр Марса, чтобы объяснить, как сейсмические сигналы, вызванные ударами, могут проникать так глубоко.
|
|
|
|
“Раньше мы думали, что энергия, обнаруживаемая при подавляющем большинстве сейсмических событий, застревает в марсианской коре”, - сказал член команды InSight Константинос Хараламбус из Имперского колледжа Лондона. “Это открытие показывает более глубокий и быстрый путь — назовем его сейсмической магистралью — через мантию, позволяющий землетрясениям достигать более отдаленных регионов планеты”.
|
|
Обнаружение кратеров на Марсе с помощью MRO
|
|
|
|
Алгоритм машинного обучения, разработанный в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии для обнаружения столкновений метеоритов с Марсом, сыграл ключевую роль в обнаружении кратера Цербер Фосса. За считанные часы инструмент искусственного интеллекта может просмотреть десятки тысяч черно-белых изображений, снятых контекстной камерой MRO, обнаруживая зоны взрыва вокруг кратеров. Инструмент отбирает изображения-кандидаты для изучения учеными, которые практикуются в определении того, какие едва заметные оттенки на Марсе заслуживают более детальной визуализации с помощью камеры MRO с высоким разрешением для научного эксперимента (HiRISE).
|
|
|
|
“Если бы это было сделано вручную, потребовались бы годы работы”, - сказал член команды InSight Валентин Бикель (Valentin Bickel) из Бернского университета в Швейцарии. “Используя этот инструмент, мы за считанные дни перешли от десятков тысяч изображений к нескольким. Это не так хорошо, как у человека, но очень быстро”.
|
|
|
|
Бикель и его коллеги искали кратеры в радиусе примерно 1864 миль (3000 километров) от места нахождения InSight, надеясь найти те, которые образовались во время записи сейсмометра спускаемого аппарата. Сравнивая снимки "до" и "после" с камеры Context за определенный промежуток времени, они обнаружили 123 свежих кратера для сопоставления с данными InSight; 49 из них потенциально совпадали с землетрясениями, обнаруженными сейсмометром спускаемого аппарата. Хараламбус и другие сейсмологи провели дополнительную фильтрацию этого массива данных, чтобы идентифицировать ударный кратер Цербер Фоссе высотой 71 метр.
|
|
Расшифровываем больше и быстрее
|
|
|
|
Чем больше ученые изучают данные InSight, тем лучше им удается отличать сигналы, исходящие изнутри планеты, от сигналов, вызванных ударами метеоритов. Следы, обнаруженные во впадинах Цербера, помогут им в дальнейшем усовершенствовать методы распознавания этих сигналов.
|
|
|
|
“Мы думали, что впадины Цербера генерируют множество высокочастотных сейсмических сигналов, связанных с внутренними землетрясениями, но это говорит о том, что некоторая активность возникает не там, а на самом деле может быть вызвана ударами”, - сказал Хараламбус.
|
|
|
|
Полученные результаты также показывают, как исследователи используют искусственный интеллект для улучшения планетологии, более эффективно используя все данные, собранные миссиями НАСА и ЕКА (Европейское космическое агентство). В дополнение к изучению марсианских кратеров, Бикель использовал искусственный интеллект для поиска оползней, пылевых вихрей и сезонных темных пятен, которые появляются на крутых склонах, называемых полосами на склонах или повторяющимися линиями на склонах. Инструменты искусственного интеллекта также использовались для поиска кратеров и оползней на Луне Земли.
|
|
|
|
“Сейчас у нас так много снимков с Луны и Марса, что сложно обработать и проанализировать данные”, - сказал Бикель. “Мы наконец-то вступили в эпоху больших данных в планетологии”.
|
|
Подробнее о InSight
|
|
|
|
JPL управляла InSight для Управления научными миссиями агентства. InSight был частью программы НАСА "Дискавери", управляемой Центром космических полетов имени Маршалла агентства в Хантсвилле, штат Алабама. Компания Lockheed Martin Space в Денвере построила космический аппарат InSight, включая его маршевую ступень и посадочный модуль, и обеспечивала эксплуатацию космического аппарата в ходе миссии.
|
|
|
|
Ряд европейских партнеров, включая французский национальный центр космических исследований (CNES) и Немецкий аэрокосмический центр (DLR), поддержали миссию InSight. CNES предоставила НАСА инструмент Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) при участии главного исследователя IPGP (Института физики земного шара в Париже). Значительный вклад в разработку SEIS внесли IPGP, Институт исследований Солнечной системы имени Макса Планка (MPS) в Германии, Швейцарский федеральный технологический институт (ETH Zurich) в Швейцарии, Имперский колледж Лондона и Оксфордский университет в Соединенном Королевстве, а также JPL. Компания DLR представила прибор Heat Flow and Physical Properties Package (HP3) при значительном участии Центра космических исследований (CBK) Польской академии наук и компании Astronika в Польше. Датчики температуры и ветра были поставлены испанским центром астробиологии (CAB).
|
|
|
|
Подразделение Калифорнийского технологического института в Пасадене, Калифорния, управляет проектом орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter для Управления научными миссиями НАСА в Вашингтоне. Университет Аризоны в Тусоне управляет аппаратом HiRISE, который был построен компанией BAE Systems в Боулдере, штат Колорадо. Контекстная камера была сконструирована компанией Malin Space Science Systems в Сан-Диего и эксплуатируется ею.
|
|
|
|
Источник
|
