Instrument SEISS zainstalowany na pokładzie marsjańskiej sondy InSight był pierwszym urządzeniem w historii, które zarejestrowało trzęsienie Marsa. Jedno z nich było szczególnie silne i wbrew temu co zakładano do tej pory, okazuje się, że prawdopodobnie nie miało ono związku z uderzeniem meteorytu. Co więc mogło być jego źródłem? O tym w dzisiejszym odcinku.
Lądownik InSight, którego pełna nazwa to akronim pochodzący od słów Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport jest pierwszym stacjonarnym lądownikiem, który wylądował na Marsie od czasów misji Phoenix w 2008 roku. Jest to urządzenie bezzałogowe, wysłane na Czerwoną Planetę w ramach programu Discovery, którego głównym celem jest przeprowadzanie badań geologicznych, przede wszystkim sejsmologicznych. InSight wylądował dwudziestego szóstego listopada dwa tysiące osiemnastego roku na równinie wulkanicznej Elysium Planitia i od tamtej pory, przez cztery długie lata, nieustannie badał planetę.
Kilkadziesiąt dni po wylądowaniu, sejsmograf SEIS, będący jednym z instrumentów na pokładzie lądownika, rozpoczął swoją pracę, rejestrując wstrząsy pod powierzchnią Marsa. Przesyłane na Ziemię dane trafiały prosto do naukowców z mieszczącej się w Zurychu Politechniki Federalnej, gdzie na bieżąco dokonywane były analizy pozyskanych danych.
Od momentu gdy lądownik rozpoczął badania przy użyciu sejsmografu, do zakończenia swojej działalności pod koniec dwa tysiące dwudziestego drugiego roku odkryto ponad tysiąc trzysta przypadków słabszych wibracji czy też silniejszych trzęsień. Wydaje się więc, że takie zdarzenia na Marsie mają miejsce niemal codziennie.
Źródło: NASA/JPL-Caltech
Pomimo trudnych warunków, w jakich pracował sejsmograf, jego działanie było niezwykle efektywne. Temperatury na Marsie mogą spadać do minus dziewięćdziesięciu stopni Celsjusza, a silne wiatry mogą wpływać na jakość zebranych danych. Dlatego ważne jest, aby odróżniać subtelne drgania od zakłóceń atmosferycznych. W rezultacie większość wstrząsów rejestrowana była w nocy, gdy marsjańskie wiatry są nieco łagodniejsze.
Czwartego maja ubiegłego roku, lądownik odnotował wstrząs na Marsie o sile czterech i siedmiu dziesiątych w skali Richtera. Było to jak dotąd najsilniejsze “trzęsienie ziemi” zaobserwowane na Czerwonej Planecie. Pierwsze przypuszczenia naukowców wskazywały na meteoryt jako przyczynę tych drgań. Jednak najnowsze badania pokazały, że przyczyna może być całkowicie inna. W czasie gdy sejsmometr SEISS zarejstrował to trzęsienie, stan techniczny lądownika był już krytyczny, jego panele słoneczne były pokryte kurzem, a zbliżająca się marsjańska zima dodatkowo komplikowała sytuację. Jednakże odkrycie tak silnych wstrząsów skłoniło zespół nadzorujący misję do wykorzystania lądownika do granic możliwości, by dowiedzieć się, co było przyczyną tego znaczącego trzęsienia ziemi.
Najnowsze filmy
Grupa badawcza pod przewodnictwem specjalistów z Uniwersytetu Oksfordzkiego poddała w wątpliwość teorię, że zaobserwowane wstrząsy były efektem uderzenia meteorytu. Wskazywali raczej na gwałtowne uwolnienie potężnych sił z głębi skorupy Marsa jako źródło tego zjawiska. Ich odkrycia zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym „Geophysical Research Letters”. Jednak zanim doszli do takich wniosków, bardzo długo czas poszukiwano krateru po uderzeniu meteorytu.
Trzęsienie o sile czterech i siedmiu dziesiątych w skali Richtera trwało na Marsie przez około sześć godzin. Sygnał sejsmiczny miał cechy typowe dla wstrząsów powodowanych przez uderzenia meteorytów, co skłoniło naukowców do przypuszczenia, że wydarzenie z czwartego maja dwa tysiące dwudziestego drugiego roku, nazwane S1222a, było rezultatem uderzenia, i tak rozpoczęły się poszukiwania odpowiedniego krateru.
Nie było to łatwe zadanie. Pomimo tego, że Mars jest znacznie mniejszy niż Ziemia, jego lądowa powierzchnia jest podobna, z uwagi na to, że przecież nie występują tam morza i oceany. Badacze przeanalizowali obszar aż stu czterdziestu czterech milionów kilometrów kwadratowych. Dla porównania dodam, że łączna powierzchnia wszystkich lądów na Ziemi to około sto czterdzieści dziewięć milionów kilometrów kwadratowych. Główny autor badań dr Benjamin Fernando z Uniwersytetu Oksfordzkiego, poprosił o wsparcie różne agencje kosmiczne, w tym Europejską, Chińską, Indyjską oraz z Zjednoczonych Emiratów Arabskich. Wszystkie z nich mają swoje satelity krążące wokół Marsa. Specjaliści w dziedzinie analiz zdjęć satelitarnych przeszukali zgromadzone dane, szukając świeżych śladów uderzenia, takich jak nowy krater czy chmura pyłu.
Patronite
Zostań Patronem Astrofazy! Pomóż rozwijać projekt i zyskaj dostęp do bonusowych treści!Jednak po miesiącach żmudnych poszukiwań nie natrafiono na żadnych dowodów na uderzenie meteorytu. Naukowcy postawili więc hipotezę, że przyczyną wstrząsów były ruchy tektoniczne działające wewnątrz planety.
Powszechnie uważa się, że w przeciwieństwie do Ziemi, Mars jest zbyt mały i zbyt zimny, aby mogł zachodzić tam procesy tektoniczne. Płyty tektoniczne Ziemi – masywne, nieregularnie ukształtowane skały, których granice są ukryte pod oceanami – poruszają się w odpowiedzi na siły działające w płaszczu i zazwyczaj prowadzą do powstawania osuwisk oraz trzęsień ziemi. Powierzchnia Marsa jednak nie jest podzielona tak jak powierzchnia Ziemi, dlatego uważa się, że na Czerwonej Planecie nie zachodzą procesy tektoniczne. Zamiast tego, trzęsienie wykryte przez InSight prawdopodobnie zostało spowodowane uwolnieniem kumulowanych przez miliardy lat naprężeń i napięć w skorupie Marsa, które powstały w wyniku ewolucji różnych części planety chłodzących się i kurczących w różnym tempie.
Odkrycie rekordowego trzęsienia ziemi na Marsie przyniosło wiele nowych informacji na temat aktywności sejsmicznej czerwonej planety. Choć wiele pytań pozostaje bez odpowiedzi, jest jasne, że Mars jest bardziej dynamiczną i skomplikowaną planetą, niż wcześniej myśleliśmy. Rozumienie procesów tektonicznych na Marsie jest kluczowe nie tylko dla naukowców, ale także dla przyszłych misji kolonizacyjnych. Wiedza o miejscach, które są bardziej narażone na trzęsienia ziemi, może pomóc w planowaniu bezpiecznych miejsc do budowy baz. Jak stwierdził główny autor badania – Nadal nie rozumiemy w pełni, dlaczego niektóre części planety wydają się być bardziej naprężone niż inne. Jednak pewnego dnia te informacje mogą pomóc nam zrozumieć, gdzie na Marsie byłoby bezpiecznie dla przyszłych misji załogowych, a których miejsc lepiej unikać.
