Americký lander InSight dokázal zachytit seismické vlny vyvolané čtyřmi kameny z vesmíru, které dopadly na Mars v letech 2020 a 2021. Nejenže jde o první detekci takových nárazů pomocí palubního seismometru SEIS od přistání sondy v roce 2018, ale dokonce je to úplně poprvé, kdy byly seismické a akustické vlny z nárazu detekovány na Marsu. Nový článek publikovaný 19. září v časopise Nature Geoscience uvádí, že k dopadům došlo zhruba 85 a 290 kilometrů od oblasti Elysium Planitia, kde se nachází InSight. První s jistotou potvrzený dopad meteoroidu měl ze všech nejdramatičtější let. Do atmosféry Marsu vstoupil 5. září 2021 a ještě v atmosféře se rozpadl na nejméně tři kusy, z nichž každý po sobě zanechal kráter.

Sonda MRO pak prolétla nad očekávaným místem dopadu a potvrdila, že odhady byly správné. Sonda využila svou černobílou kontextovou kameru, aby spatřila tři tmavší povrchové skvrny. Poté, co byly tyto skvrny objeveny, mohl tým použít palubní kameru HiRiSE (High-Resolution Imaging Science Experiment), která pořídila barevné a detailní snímky kráterů. Dopady menších úlomků mohly na povrchu vytvořit i další krátery. Ty by však byly tak malé, že by ani na fotkách z HiRiSE nebyly vidět.

Snímek ze sondy MRO ukazuje tři krátery vzniklé dopadem úlomků meteoritu, které jako první zaznamenala sonda InSight. Snímek je v nepravých barvách . modře jsou zvýrazněna místa, kde došlo k největšímu narušení oproti původnímu stavu.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

„Po třech letech čekání na detekci nárazu vypadaly tyhle krátery nádherně,“ říká Ingrid Daubar z Brown University, spoluautorka vědeckého článku, která se specializuje na dopady těles na Mars. Poté, co experti prošli starší data se jim v záznamech podařilo objevit další tři nárazy, ke kterým došlo 27. května 2020, 18. února 2021 a 31. srpna 2021. Vědce samozřejmě zajímalo, proč nezachytili dopady většího množství meteoritů. Mars se nachází hned vedle hlavního pásu planetek, který poskytuje bohatý zdroj kosmických kamenů, které mohou dopadnout na povrch planety. Jelikož je atmosféra rudé planety oproti pozemské 100× řidší, mohou skrz ni kosmické kameny procházet snáz, aniž by se rozpadly.

Vnitřní uspořádání přístroje SEIS a krytu WTS
Zdroj: https://www.seis-insight.eu/i

Seismometr SEIS na sondě InSight detekoval více než 1300 marsotřesení. Tento výtvor francouzské kosmické agentury CNES je tak citlivý, že dokáže zachytit seismické vlny i ze vzdálenosti tisíců kilometrů. Ovšem událost z 5. září 2021 byla prvním případem, kdy byl dopad kosmického tělesa potvrzen jako zdroj těchto vln. Experti předpokládají, že další dopady mohly být zamaskovány šumem z větru či sezónními změnami v atmosféře. Ovšem teď, když byl objeven jasný „seismický podpis“ impaktů, vědci očekávají, že mohou v datech nasbíraných za více než 4 roky objevit i stopy dalších dopadů, které se zatím skrývaly.

Seismická měření ukrývají cenné náznaky, které mohou vědcům pomoci lépe porozumět rudé planetě. Většina marsotřesení je způsobena praskáním podpovrchových hornin vlivem tepla a tlaku. Studium toho, jak se seismické vlny mění při průchodu různými materiály, dává vědcům možnost, jak studovat podpovrchové vrstva planety – její kůru, plášť i jádro. Čtyři doposud potvrzené dopady meteoritů vytvořily drobné otřesy s magnitudou menší než 2,0. Takto slabé chvění poskytne vědcům jen nevýrazný náznak informací o kůře. Ovšem seismické signály z větších marsotřesení (třeba jako otřesy z května 2022 s 5. magnitudou) už prozrazují informaci o plášti a jádru.

Dopady meteoritů jsou však pro vědce důležité pro zpřesnění časové osy Marsu. „Tyto dopady jsou hodinami Sluneční soustavy,“ říká hlavní autor vědeckého článku, Raphael Garcia z Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace ve francouzském Toulouse a dodává: „Potřebujeme znát dnešní úroveň dopadů, abychom mohli určit stáří různých povrchů.“ Vědci mohou odvodit stáří povrchu planety tím, že spočítají impaktní krátery. Čím více jich uvidí, tím je povrch starší. Kalibrací jejich statistických modelů založených na tom, jak často dnes k dopadům dochází, mohou vědci určit, o kolik více impaktů se odehrálo v časnějších fázích naší soustavy.

Interiér přístroje SEIS
Zdroj: https://insight.cnes.fr

Data ze sondy InSight v kombinaci se snímky z oběžné dráhy mohou posloužit k přesnějšímu určení dráhy letu zdrojového tělesa a velikosti rázové vlny. Každý dopad meteoritu vytváří rázovou vlnu – ať už ve chvíli, kdy zasáhne atmosféru, nebo při explozi vzniklé dopadem na povrch. Tyto události vysílají zvukové vlny do atmosféry. Čím větší je exploze, tím více její zvuková vlna nakloní povrch, když dorazí k InSight. Senzory seismometru jsou natolik citlivé, že dokáží změřit, jak moc se povrch naklonil, ale také ve kterém směru to bylo.

„Poznáváme samotný proces impaktu,“ říká Garcia a dodává: „Nyní můžeme spojit různé velikosti kráterů se specifickými seismickými i zvukovými vlnami.“ Lander InSight stále funguje. Prach usazený na jeho fotovoltaických panelech však snižuje množství generované energie a časem povede k vypnutí sondy. Odhadnout, kdy přesně k tomu dojde, je složité. Na základě nejnovějších údajů o množství generované energie se inženýři domnívají, že by se lander mohl vypnout někdy mezi letošním říjnem a lednem 2023.

Koláž složená ze snímků dalších tří (později objevených) kráterů vytvořených dopady meteoritů, které zachytila sonda InSight.
Zdroj: https://www.nasa.gov/

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://imgix.bustle.com/…surface-of-mars.jpeg?w=1200&h=630&fit=crop&crop=faces&fm=jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/1-pia25408-1041.jpg
https://www.seis-insight.eu/images/Public-Images/S2-Accueil/seis_ecorche_total_big.jpg
https://insight.cnes.fr/sites/default/files/migration/smsc/insight/icons/sismo_transparent.gif
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/2-crater-impact-trio-350.jpg