Новый анализ данных, собранных сейсмометром на Марсе, показал, что космические объекты падают на Марс гораздо чаще, чем предполагалось. Основываясь на количестве близких толчков, связанных с ударами, которые были зафиксированы зондом Mars InSight за время его работы, команда ученых подсчитала, что Марс почти ежедневно испытывает удары камней размером с баскетбольный мяч, врезающихся в его поверхность.

Этот показатель примерно в пять раз выше, чем тот, что был получен только по орбитальным снимкам, говорит планетолог и один из авторов исследования Жеральдин Зенхаузерн из ETH Zurich в Швейцарии. «Результаты, сопоставленные с данными орбитальной съемки, показывают, что сейсмология является прекрасным инструментом для измерения частоты ударов», — добавил он.

За четыре года, в течение которых аппарат Mars InSight следил за недрами Марса, пока в конце 2022 года не прекратил свое существование, произвел революцию в представлениях о Красной планете.

Раньше исследователи считали, что Марс довольно скучен изнутри, но InSight открыл для них целый ряд тектонической и магматической активности, которая ранее ускользала от их внимания, а также раскрыл внутренний состав планеты.

Лаборатория обнаружила слабые толчки камней, врезающихся в марсианскую кору. Это дало ученым новый инструмент для оценки скорости столкновений на Марсе, что, в свою очередь, может помочь выверять понимание геологической истории планеты.

По скорости образования кратеров на поверхности планеты можно судить о ее возрасте. Считается, что поверхности с большим количеством кратеров старше, а с меньшим — соответственно моложе. Если знать скорость появления кратеров, исследователи смогут определить, насколько стара данная поверхность.

«Используя сейсмические данные, чтобы лучше понять, как часто метеориты падают на Марс и как эти удары изменяют его поверхность, мы можем начать составлять временную шкалу геологической истории и эволюции красной планеты, — объясняет планетолог и один из ведущих авторов исследования Наталия Вуйчицкая. — Можно считать, что это своего рода «космические часы», которые помогут датировать марсианские поверхности, а в дальнейшем и другие планеты Солнечной системы».

На Земле каждый год падают тысячи метеоров, но они в основном распадаются высоко в атмосфере. На Марсе есть атмосфера, но она более чем в 100 раз тоньше земной. Это означает, что у Марса нет такой же защиты от ударов: камни могут падать из космоса практически беспрепятственно.

Кроме того, Марс находится очень близко к поясу астероидов между своей орбитой и орбитой Юпитера, поэтому поблизости есть много камней, которые могут способствовать высокой скорости столкновения.

Предыдущие оценки скорости марсианских ударов основывались на спутниковых снимках. Спутники на орбите Марса постоянно фотографируют поверхность, фиксируя появление новых кратеров. Сам по себе этот способ подсчета ударов несовершенен, но до появления InSight это был лучший из доступных вариантов.

«Хотя новые кратеры лучше всего видны на плоской и пыльной местности, где они действительно выделяются, такой тип местности покрывает менее половины поверхности Марса, — объясняет Зенхаузерн. — Однако чувствительный сейсмометр InSight смог услышать каждый удар в радиусе действия посадочного аппарата».

Исследователи объединили эти два набора данных, подсчитав новые кратеры и отследив их до обнаружения InSight. Это позволило им подсчитать, сколько ударов произошло вблизи посадочного аппарата в течение года, и экстраполировать эти данные на глобальную частоту ударов. В результате выяснилось, что ежегодно на Марсе происходит от 280 до 360 столкновений.

В результате данных столкновений образуется кратеры более 8 метров, то есть примерно по одному в день. А кратеры более 30 метров в поперечнике появляются примерно раз в месяц. Это не только важно для понимания истории Марса, но и дает ценную информацию для подготовки к исследованию Красной планеты человеком.

«Это первая в своем роде работа, в которой по сейсмологическим данным определяется частота падения метеоритов на поверхность Марса, что было целью первого уровня миссии Mars InSight, — говорит сейсмолог и геодинамик Доменико Джардини из ETH Zurich. — Такие данные учитываются при планировании будущих миссий на Марс».

Ранее один из методов помог получить новое понимание о тонкой структуре внешних слоев Марса. Используя метеориты, которые были отколоты от красной планеты около 11 млн лет назад и разбросаны в космосе, чтобы впоследствии попасть на Землю, ученые смогли исследовать, как вулканизм формировал кору и мантию Марса.