Meteoroidpåvirkninger skaber seismiske bølger, der får Mars til at ryste stærkere og dybt end tidligere antaget. Dette vises ved en undersøgelse ved hjælp af kunstig intelligens udført af et internationalt forskerteam ledet af University of Bern. Lighederne blev fundet mellem adskillige meteoroidpåvirkninger på overfladen af Mars og Marsquakes registreret af NASAs Mars Lander Insight. Disse fund åbner et nyt perspektiv på påvirkningshastigheden og den seismiske dynamik på den røde planet.
Meteoroidpåvirkninger har en betydelig indflydelse på landskabsudviklingen af solide planetariske kroppe i vores solsystem, inklusive Mars. Ved at studere kratere – de synlige rester af disse påvirkninger – kan vigtige egenskaber på planeten og dens overflade bestemmes. Satellitbilleder hjælper med at begrænse dannelsestiden for påvirkningskratere og giver således værdifulde oplysninger om påvirkningsgraden.
En nylig undersøgelse ledet af Dr. Valentin Bickel fra Center for Space and Habitability på University of Bern præsenterer det første omfattende katalog over påvirkninger på Martian Surface, der fandt sted nær NASAs Mars Lander under Insight Mission mellem december 2018 og december 2022. Bickel er også et Insight Science Team -medlem. Undersøgelsen er netop blevet offentliggjort i Geofysiske forskningsbreve.

Maskinindlæring identificerer nye Martian -påvirkninger
Impact -begivenhederne blev katalogiseret ved hjælp af en maskinlæringsmetode. Titusinder af satellitbilleder blev søgt efter nye kratere, der dannede sig under den seismiske overvågning ved indsigt. Ved hjælp af billeder fra den høje opløsningsafbildningsvidenskabseksperiment (Hirise) og Bernese Mars Camera Cassis blev kraterne klassificeret i henhold til deres størrelse.
“Dernæst sammenlignede vi distributionen af kraterne med de seismiske optagelser fra Insight og kiggede efter kampe i rum og tid,” forklarer den første forfatter Bickel. Denne innovative tilgang gjorde det muligt at identificere i alt 123 tidligere ukendte virkninger. Baseret på deres målbevidste formationstid, estimeret størrelse og afstand til indsigt, fandt forskerne potentielle kampe mellem 49 seismiske begivenheder og en eller flere mulige påvirkningshændelser.
“Vores data viser, at der forekommer flere påvirkninger på Mars, end der blev bestemt i tidligere undersøgelser ved hjælp af orbitalbilleder,” siger Bickel. Den estimerede påvirkningshastighed er omkring 1,6 til 2,5 gange højere end tidligere antaget. “Vores observationer viser, at nogle af de registrerede marsquakes faktisk er forårsaget af meteoroidpåvirkninger og ikke tektonisk aktivitet. Dette har vidtrækkende konsekvenser for estimater af hyppigheden af marsquakes og vores forståelse af dynamikken i den martiske overflade generelt.”
Bølgeforplantning gennem Martian Mantle
I en ledsagerundersøgelse fokuserede forskerteamet på en af de nyligt opdagede begivenheder, et 21,5 meter påvirkningskrater i Cerberus Fossae-regionen, som holdet knyttede til en specifik højfrekvent marsquake. Cerberus Fossae Rift -systemet er placeret i en ung vulkansk slette på Mars, der er kendt for sin tektoniske aktivitet. Denne opdagelse muliggør den første direkte sammenligning mellem et påvirkningsinduceret seismisk signal og et signal forårsaget af interne tektoniske bevægelser.
Forskerne sammenlignede påvirkningsstedet og det tidspunkt, hvor indsigt registrerede det respektive marsquake. De var i stand til at vise, at nogle af de seismiske bølger, der blev forplantet gennem den dybere Martian -mantel og ikke, som tidligere antaget, kun gennem overfladeskorpen.
“Disse fund udfordrer tidligere antagelser om forplantning af seismiske bølger og antyder, at adskillige registrerede marsquakes faktisk var længere væk fra Mars Lander -indsigt end tidligere antaget,” siger Constantinos Charalambous, Insight Science Team -medlem ved Imperial College og hovedforfatter af ledsager Undersøgelse offentliggjort i Geofysiske forskningsbreve.
“Ud over at genoplive epicenterne af en række jordskælv, betyder det også, at den interne strukturelle model af Mars skal revideres,” siger Charalambous.
Søger efter yderligere ligheder
“Vores resultater er ikke kun vigtige for det videnskabelige samfund. For eksempel, hvis du vil opbygge en permanent infrastruktur på Mars i fremtiden, skal du være i stand til at vurdere risikoen for strukturel skade, såsom forårsaget af meteoroidpåvirkninger,” Fremhæver Bickel.
Undersøgelserne viser, at kombinationen af seismiske data og orbitalbilledeoplysninger er afgørende for at forstå Mars geofysiske egenskaber. Yderligere forskning på Mars vil sigte mod at forfine estimater af marsquakefrekvens og påvirkningsgrad.
Undersøgelserne er resultatet af et internationalt, tværfagligt samarbejde mellem forskere fra University of Bern og andre anerkendte institutioner, herunder NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), Imperial College London, Brown University og Eth Zurich.
“På University of Bern er vi ideelt placeret til at udføre denne type forskning – især på grund af vores tværfaglige ekspertise inden for planetvidenskab og maskinlæring samt Berns aktive deltagelse i Insight, Hirise og Cassis,” konkluderer Bickel.