Data seismik menunjukkan bahwa Mars sering dihantam oleh meteorit kuat yang mengguncang planet tersebut

Mars diguncang oleh gempa bumi, namun tidak semuanya disebabkan oleh fenomena yang terjadi di bawah permukaan – banyak yang terjadi setelah hantaman meteorit.

Meteorit menghantam permukaan Mars setiap hari. Setelah menganalisis data dari penjelajah InSight NASA, tim peneliti internasional mencatat bahwa seismometer SEIS mendeteksi enam peristiwa seismik di dekatnya. Peristiwa ini dikaitkan dengan sinyal akustik atmosfer yang sama yang dihasilkan meteorit ketika mereka melewati atmosfer Mars dengan cepat. Penyelidikan lebih lanjut telah menentukan bahwa keenam peristiwa ini termasuk dalam kategori gempa bumi baru yang dikenal sebagai peristiwa frekuensi sangat tinggi.

Dampak yang ditimbulkan oleh gempa bumi di Mars terjadi dalam waktu sepersekian detik, jauh lebih singkat dibandingkan waktu beberapa detik yang dibutuhkan proses tektonik untuk menyebabkan gempa dengan ukuran serupa. Berikut adalah beberapa data seismik penting yang membantu kita memahami terjadinya gempa bumi akibat tumbukan meteorit di Mars. Ini juga merupakan pertama kalinya data seismik digunakan untuk menentukan seberapa sering dampak kawah terbentuk.

“Meskipun asal usul non-dampak tidak dapat secara pasti dikesampingkan untuk setiap peristiwa VF, kami menunjukkan bahwa kelas VF secara keseluruhan kemungkinan besar disebabkan oleh dampak meteorit,” kata para peneliti dalam sebuah penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications. diam Baru-baru ini diterbitkan di Nature.

Pergeseran seismik

Para ilmuwan biasanya menentukan tingkat dampak meteorit di Mars dengan membandingkan frekuensi kawah di permukaannya dengan perkiraan tingkat dampak yang dihitung menggunakan jumlah kawah bulan yang ditinggalkan oleh meteorit. Model laju kawah bulan kemudian dimodifikasi agar sesuai dengan kondisi Mars.

Melihat ke Bulan sebagai perbandingan tidaklah ideal, karena Mars lebih besar kemungkinannya terkena meteorit. Planet merah tidak hanya merupakan benda besar dengan gaya gravitasi lebih besar, tetapi terletak di dekat sabuk asteroid.

Masalah lainnya adalah kawah bulan seringkali lebih terawetkan dibandingkan kawah Mars karena terdapat… Tidak ada tempat di tata surya Kawah pada gambar orbit seringkali sebagian tertutup debu sehingga sulit diidentifikasi. Badai pasir dapat semakin memperumit masalah karena menutupi kawah dengan lebih banyak debu dan puing (sesuatu yang tidak dapat terjadi di Bulan karena tidak adanya angin).

Pesawat ruang angkasa InSight mengerahkan instrumen SEIS-nya setelah mendarat Elysium planitia Selain mendeteksi aktivitas tektonik, seismograf dapat menentukan tingkat dampak dari data seismik. Ketika meteorit menghantam Mars, mereka menghasilkan gelombang seismik seperti gempa tektonik di Mars, dan gelombang tersebut dapat dideteksi oleh seismometer saat melewati mantel dan kerak bumi. Gempa bumi dahsyat yang ditangkap instrumen SEIS dikaitkan dengan kawah selebar 150 meter (492 kaki). SEIS nantinya akan mendeteksi lima gempa bumi lagi di Mars yang semuanya terkait dengan sinyal akustik (terdeteksi oleh sensor berbeda di InSight) yang merupakan tanda jelas adanya meteorit yang jatuh.

Dampak signifikan

Ada hal lain yang penting tentang enam gempa bumi Mars yang dipicu dampak yang ditemukan menggunakan data seismik. Karena kecepatan meteoroidnya (lebih dari 3.000 meter atau 9.842 kaki per detik), peristiwa ini terjadi lebih cepat dibandingkan jenis gempa Mars lainnya, bahkan lebih cepat dibandingkan gempa dalam kategori frekuensi tinggi (HF). Ini adalah bagaimana gempa bumi mendapatkan klasifikasinya sendiri: gempa bumi berfrekuensi sangat tinggi, atau VF. Saat tim InSight menggunakan Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) Context Camera (CTX) untuk memotret lokasi peristiwa yang ditangkap oleh SEIS, kawah baru muncul dalam gambar tersebut.

Ada peristiwa seismik tambahan yang belum teridentifikasi terkait dengan kawah tersebut. Mereka diyakini sebagai kawah kecil yang dibentuk oleh meteoroid seukuran bola basket, yang sangat sulit dilihat dalam gambar orbit yang diambil oleh Mars Reconnaissance Orbiter.

Para peneliti dapat menggunakan data SEIS untuk memperkirakan diameter kawah berdasarkan jarak dari InSight (sesuai dengan berapa lama gelombang seismik mencapai pesawat ruang angkasa) dan besarnya gempa bumi VF Mars yang terkait. Mereka juga dapat menyimpulkan frekuensi gempa yang ditangkap oleh SEIS. Setelah mereka menerapkan perkiraan frekuensi berdasarkan data di seluruh permukaan Mars, mereka memperkirakan sekitar 280 hingga 360 gempa VF terjadi setiap tahunnya.

“Ada bukti kuat bahwa kelas gempa bumi yang unik berhubungan dengan dampaknya,” kata mereka dalam penelitian yang sama. diam“Oleh karena itu, penting untuk mempertimbangkan implikasi dari menghubungkan semua peristiwa penampakan yang terlihat dengan dampak meteorit.”

Penemuan kawah-kawah ini menambah perkiraan jumlah kawah tumbukan di Mars, karena banyak di antaranya yang sebelumnya tidak terlihat dari luar angkasa. Apa yang dapat kita ketahui dari tumbukan VF? Tingkat dampak pada suatu planet atau bulan penting dalam menentukan usia permukaan benda tersebut. Penggunaan tabrakan telah membantu kita menentukan bahwa permukaan Venus terus-menerus diisi ulang oleh aktivitas vulkanik, sementara sebagian besar permukaan Mars tidak tertutup lava selama miliaran tahun.

Menentukan tingkat dampak meteorit terhadap Bumi juga dapat membantu melindungi pesawat ruang angkasa, dan mungkin suatu hari nanti astronot Mars, dari potensi bahaya. Studi ini menunjukkan bahwa ada periode ketika tabrakan lebih atau kurang sering terjadi, sehingga dimungkinkan untuk memprediksi kapan langit akan bersih dari jatuhnya batuan luar angkasa – dan kapan tidak. Faktanya, meteorit tidak menimbulkan bahaya besar bagi Bumi karena sebagian besarnya terbakar di atmosfer. Mars memiliki atmosfer yang jauh lebih tipis sehingga memungkinkan lebih banyak meteorit melewatinya, dan tidak ada kanopi yang melindunginya dari hujan meteor.

Astronomi Alam, 2024. DOI: 10.1038/s41550-024-02301-z