I meteoroidi che colpiscono Marte producono segnali sismici che possono raggiungere profondità maggiori del pianeta rispetto a quanto si sapesse in precedenza. Questa è la scoperta di una coppia di nuovi documenti che confrontano i dati sui terremoti su Marte raccolti dal lander InSight della NASA con i crateri da impatto individuati dal Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) dell’agenzia:
Gli articoli, pubblicati lunedì 3 febbraio 2025 su Geophysical Research Letters (GRL), evidenziano come gli scienziati continuino a imparare da InSight , che la NASA ha ritirato nel 2022 dopo una missione estesa di successo. InSight ha posizionato il primo sismometro su Marte , rilevando oltre 1.300 terremoti marziani, prodotti da scosse nelle profondità del pianeta (causate da rocce che si screpolano sotto calore e pressione) e da rocce spaziali che colpiscono la superficie. Osservando come le onde sismiche prodotte da questi terremoti cambiano mentre attraversano la crosta, il mantello e il nucleo del pianeta, gli scienziati riescono a dare un’occhiata all’interno di Marte e a comprendere meglio come si formano tutti i mondi rocciosi, tra cui la Terra e la sua Luna. In passato, i ricercatori hanno scattato immagini di nuovi crateri da impatto e hanno trovato dati sismici che corrispondono alla data e alla posizione della formazione dei crateri. Ma i due nuovi studi rappresentano la prima volta che un impatto fresco è stato correlato con le scosse rilevate in Cerberus Fossae, una regione di Marte particolarmente soggetta a terremoti che si trova a 1.019 miglia (1.640 chilometri) da InSight.
Il cratere d’impatto ha un diametro di 71 piedi (21,5 metri) ed è molto più lontano da InSight di quanto gli scienziati si aspettassero, in base all’energia sismica del terremoto. La crosta marziana ha proprietà uniche che si pensa possano smorzare le onde sismiche prodotte dagli impatti e l’analisi dei ricercatori dell’impatto di Cerberus Fossae li ha portati a concludere che le onde prodotte hanno preso una strada più diretta attraverso il mantello del pianeta. Il team di InSight dovrà ora rivalutare i propri modelli di composizione e struttura dell’interno di Marte per spiegare come i segnali sismici generati dall’impatto possano arrivare così in profondità. “Pensavamo che l’energia rilevata dalla stragrande maggioranza degli eventi sismici fosse bloccata mentre viaggiava all’interno della crosta marziana“, ha affermato Constantinos Charalambous dell’Imperial College di Londra, membro del team InSight. “Questa scoperta mostra un percorso più profondo e veloce, chiamiamolo autostrada sismica, attraverso il mantello, che consente ai terremoti di raggiungere regioni più distanti del pianeta”.
Individuare i crateri di Marte con MRO:
Un algoritmo di apprendimento automatico sviluppato presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nella California meridionale per rilevare gli impatti di meteoroidi su Marte ha avuto un ruolo chiave nella scoperta del cratere Cerberus Fossae. Nel giro di poche ore, lo strumento di intelligenza artificiale può setacciare decine di migliaia di immagini in bianco e nero catturate dalla Context Camera di MRO , rilevando le zone di esplosione attorno ai crateri. Lo strumento seleziona le immagini candidate per l’esame da parte di scienziati esperti nel dire quali sottili colorazioni su Marte meritano immagini più dettagliate dalla telecamera High-Resolution Imaging Science Experiment ( HiRISE ) di MRO. “Se fatto manualmente, questo richiederebbe anni di lavoro“, ha affermato Valentin Bickel, membro del team InSight dell’Università di Berna in Svizzera. “Utilizzando questo strumento, siamo passati da decine di migliaia di immagini a solo una manciata nel giro di pochi giorni. Non è buono quanto un essere umano, ma è super veloce”. Bickel e i suoi colleghi hanno cercato crateri entro circa 1.864 miglia (3.000 chilometri) dalla posizione di InSight, sperando di trovarne alcuni che si erano formati mentre il sismometro del lander stava registrando. Confrontando le immagini prima e dopo della Context Camera in un intervallo di tempo, hanno trovato 123 nuovi crateri da confrontare con i dati di InSight; 49 di questi erano potenziali corrispondenze con terremoti rilevati dal sismometro del lander. Charalambous e altri sismologi hanno filtrato ulteriormente quel pool per identificare il cratere da impatto Cerberus Fossae di 71 piedi.
Decifrare di più, più velocemente
Più gli scienziati studiano i dati di InSight, più diventano bravi a distinguere i segnali originati all’interno del pianeta da quelli causati dagli impatti dei meteoroidi. L’impatto trovato in Cerberus Fossae li aiuterà a perfezionare ulteriormente il modo in cui distinguono questi segnali. “Pensavamo che Cerberus Fossae producesse molti segnali sismici ad alta frequenza associati a terremoti generati internamente, ma questo suggerisce che parte dell’attività non ha origine lì e potrebbe in realtà derivare da impatti”, ha affermato Charalambous. I risultati evidenziano anche come i ricercatori stiano sfruttando l’intelligenza artificiale per migliorare la scienza planetaria sfruttando al meglio tutti i dati raccolti dalle missioni NASA ed ESA (Agenzia spaziale europea). Oltre a studiare i crateri marziani, Bickel ha utilizzato l’intelligenza artificiale per cercare frane, diavoli di polvere e caratteristiche scure stagionali che compaiono su pendii ripidi, chiamate striature di pendenza o linae di pendenza ricorrenti. Gli strumenti di intelligenza artificiale sono stati utilizzati anche per trovare crateri e frane sulla Luna della Terra. “Ora abbiamo così tante immagini della Luna e di Marte che la sfida è elaborare e analizzare i dati”, ha detto Bickel. “Siamo finalmente arrivati nell’era dei big data della scienza planetaria”.
Maggiori informazioni su InSight:
JPL ha gestito InSight per la Science Mission Directorate dell’agenzia. InSight faceva parte del Discovery Program della NASA, gestito dal Marshall Space Flight Center dell’agenzia a Huntsville, Alabama. Lockheed Martin Space a Denver ha costruito la navicella spaziale InSight, incluso il suo stadio di crociera e il lander, e ha supportato le operazioni della navicella spaziale per la missione. Diversi partner europei, tra cui il Centre National d’Études Spatiales (CNES) francese e il German Aerospace Center (DLR), hanno supportato la missione InSight. Il CNES ha fornito lo strumento Seismic Experiment for Interior Structure ( SEIS ) alla NASA, con il ricercatore principale presso l’IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris). Contributi significativi per SEIS sono arrivati da IPGP; dal Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) in Germania; dallo Swiss Federal Institute of Technology (ETH Zurich) in Svizzera; dall’Imperial College di Londra e dall’Università di Oxford nel Regno Unito; e dal JPL. Il DLR ha fornito lo strumento Heat Flow and Physical Properties Package ( HP 3 ), con contributi significativi dallo Space Research Center (CBK) dell’Accademia polacca delle scienze e da Astronika in Polonia. Il Centro de Astrobiología (CAB) spagnolo ha fornito i sensori di temperatura e vento. Una divisione del Caltech a Pasadena, California, il JPL gestisce il Mars Reconnaissance Orbiter Project per lo Science Mission Directorate della NASA, Washington. L’Università dell’Arizona, a Tucson, gestisce HiRISE, che è stato costruito da BAE Systems a Boulder, Colorado. La Context Camera è stata costruita da, ed è gestita da, Malin Space Science Systems a San Diego. Per maggiori informazioni su Insight, visita:
https://science.nasa.gov/mission/insight/
Per maggiori informazioni su MRO, visita:
https://science.nasa.gov/mission/mars-reconnaissance-orbiter/
Gli studi scientifici qui:
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