اولین صدای برخورد شهاب‌سنگ به مریخ شنیده شد

این موارد نه تنها اولین برخورد‌های شناسایی شده توسط لرزه‌سنج این کاوشگر از زمان فرود بر مریخ در سال ۲۰۱۸ بوده‌اند، بلکه نشان‌دهنده اولین شناسایی امواج لرزه‌ای و صوتی ناشی از برخورد شهاب‌سنگ به سیاره سرخ هستند. این پیشرفت، راه‌های جدیدی برای مطالعه پوسته، گوشته و هسته مریخ در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد.

یک مطالعه جدید که در مجله "Nature Geoscience" منتشر شده است و "اینگرید داوبار"، استادیار زمین، علوم زیست محیطی و سیاره‌ای از دانشگاه براون از نویسندگان آن است، جزئیات این برخورد‌ها که در فاصله بین ۵۳ تا ۱۸۰ مایل از محل قرار گیری اینسایت به مریخ برخورد کرده‌اند را نشان می‌دهد.

اینسایت در منطقه‌ای از مریخ به نام ناحیه "هامونه الیسیوم" (Elysium Planitia) قرار دارد.

داوبار با اشاره به این برخورد‌ها می‌گوید: بسیار هیجان انگیز بود. تصاویر مورد علاقه من تصاویر خود دهانه‌ها هستند. پس از سه سال انتظار برای برخورد، آن دهانه‌ها زیبا به نظر می‌رسیدند.

از میان چهار شهاب‌سنگ تایید شده، که اصطلاحی است که برای سنگ‌های فضایی قبل از برخورد با زمین استفاده می‌شود، اولین شهاب‌سنگی که محققان پیدا کرده‌اند، جالب‌ترین ورود را داشت. این شهاب‌سنگ در تاریخ پنجم سپتامبر سال ۲۰۲۱ وارد جو مریخ شد و حداقل به سه قطعه تقسیم شد که هر کدام دهانه‌هایی را از خود بر جای گذاشتند.

هنگامی که مدارگرد شناسایی مریخ ناسا بر فراز محل احتمالی این برخورد پرواز کرد تا آن را تایید کند، از دوربین سیاه و سفید خود برای نشان دادن سه نقطه تاریک روی سطح مریخ استفاده کرد. پس از تعیین مکان این نقاط، محققان دوربین"آزمایش علمی تصویربرداری با وضوح بالا" (HiRISE) را برای ثبت تصویر از نمای نزدیک و رنگی از دهانه‌ها به کار گرفتند و علاوه بر آن صدای این برخورد‌ها موجود است.

پس از بررسی داده‌های قبلی، سه برخورد دیگر در تاریخ ۲۷ مه سال ۲۰۲۰، ۱۸ فوریه ۲۰۲۱ و ۳۱ اوت ۲۰۲۱ ثبت شد.

پژوهشگران سردرگم هستند که چرا برخورد‌های شهاب سنگی بیشتری را روی مریخ شناسایی نکرده‌اند. سیاره سرخ در کنار کمربند سیارکی اصلی منظومه شمسی قرار دارد که منبع کافی از سنگ‌های فضایی برای برخورد به سطح این سیاره فراهم می‌کند. از آنجایی که جو مریخ تنها یک درصد ضخامت جو زمین است، شهاب‌سنگ‌های بیشتری بدون سوختن و متلاشی شدن از آن عبور می‌کنند.

علاوه بر این، لرزه‌سنج اینسایت بیش از ۱۳۰۰ مریخ‌لرزه شناسایی کرده است. این ابزار که توسط آژانس فضایی فرانسه و مرکز ملی مطالعات فضایی ساخته شده است، به قدری حساس است که می‌تواند امواج لرزه‌ای را از هزاران مایل دورتر تشخیص دهد؛ اما پدیده پنجم سپتامبر ۲۰۲۱ اولین باری بود که یک برخورد در آن شناسایی شد.

تیم اینسایت گمان می‌کنند که سایر برخورد‌ها ممکن است توسط نویز ناشی از باد یا تغییرات فصلی در جو مریخ، پنهان مانده باشند. اکنون که نشانه لرزه‌ای متمایزی از برخورد به مریخ کشف شده، دانشمندان انتظار دارند که موارد پنهان بیشتری را در داده‌های تقریباً چهار ساله اینسایت پیدا کنند.

داده‌های حاصل از برخورد شهاب سنگ‌ها، سرنخ‌های مختلفی برای درک بهتر مریخ ارائه می‌دهند.

داوبار می‌گوید: ما داده‌های زیادی داریم که برای دانشمندان واقعاً هیجان انگیز است. ما این سیاره را زیاد کاوش کرده‌ایم. چیز‌های زیادی می‌دانیم و خیلی چیز‌ها را نیز هنوز نمی‌دانیم.

بیشتر مریخ‌لرزه‌ها به دلیل ترک خوردن سنگ‌های زیر سطح در اثر گرما و فشار ایجاد می‌شوند. مطالعه نحوه تغییر امواج لرزه‌ای حاصل از حرکت آن‌ها در مواد مختلف، راهی برای مطالعه پوسته، گوشته و هسته مریخ در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد.

چهار برخورد تاییدشده تاکنون باعث ایجاد زمین لرزه‌های کوچک با بزرگی حداکثر ۲.۰ در مریخ شده است. این لرزه‌ها به دانشمندان درک اجمالی عمیق‌تری از پوسته مریخ نمی‌دهد، در حالی که سیگنال لرزه‌های بزرگ‌تر، مانند لرزه‌ای به بزرگی ۵ که در مه ۲۰۲۲ رخ داد، می‌تواند جزئیات گوشته و هسته این سیاره را آشکار کند.

"رافائل گارسیا" (Raphael Garcia)، از موسسه عالی هوانوردی و فضا در تولوز، فرانسه، که نویسنده اصلی این مطالعه است، می‌گوید: برخوردها، ساعت‌های منظومه شمسی هستند. امروزه برای تخمین سن سیارات مختلف باید میزان برخورد‌های آن‌ها را بدانیم.

دانشمندان می‌توانند سن سطح یک سیاره را با شمارش دهانه‌های برخوردی آن تخمین بزنند.

سطح مریخ، زمان بیشتری برای جمع آوری دهانه‌های برخوردی با اندازه‌های مختلف داشته، زیرا این سیاره فاقد حرکت صفحات تکتونیکی و همچنین آتشفشان فعال است که به طور مداوم سطح سیاره را بازسازی می‌کنند. با کالیبره کردن مدل‌های آماری بر اساس تعداد دفعات مشاهده برخورد‌ها در زمان کنونی، دانشمندان می‌توانند تخمین بزنند که چه تعداد برخورد دیگر در تاریخ منظومه شمسی اتفاق افتاده است.

داوبار توضیح می‌دهد: لرزه‌شناسی یکی از راه‌هایی است که بوسیله آن می‌توانیم بفهمیم چه چیزی در یک سیاره وجود دارد. ماموریت اینسایت اولین ماموریتی است که به طور واقعی محیط داخلی سیاره را مطالعه می‌کند.

داده‌های اینسایت، در ترکیب با تصاویر مداری، می‌توانند برای بازسازی مسیر یک شهاب‌سنگ و میزان بزرگی موج ضربه آن مورد استفاده قرار گیرند. هر شهاب سنگی هنگام برخورد با جو یک موج شوک و در هنگام برخورد با سطح یک انفجار ایجاد می‌کند. این رویداد‌ها باعث ایجاد امواج صوتی در جو می‌شوند.