Terremotos provocados por meteoritos en Marte

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La sonda InSight de la NASA descubre que los terremotos provocados por meteoritos en Marte son más profundos de lo esperado

El Mars Reconnaissance Orbiter el 4 de marzo de 2021
Este cráter de impacto, captado por la cámara HiRISE del Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA el 4 de marzo de 2021, se encontró en Cerberus Fossae, una región sísmicamente activa del Planeta Rojo. Los científicos relacionaron su apariencia en la superficie con un terremoto detectado por el módulo de aterrizaje InSight de la NASA.
NASA/JPL-Caltech/Universidad de Arizona

Con la ayuda de IA, los científicos descubrieron un nuevo cráter creado por un impacto que sacudió material tan profundo como el manto del Planeta Rojo.

Los meteoritos que impactan en Marte producen señales sísmicas que pueden llegar a zonas más profundas del planeta de lo que se creía hasta ahora. Esa es la conclusión de un par de nuevos artículos que comparan los datos de terremotos en Marte recopilados por la sonda InSight de la NASA con los cráteres de impacto detectados por la sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la agencia.

Los artículos , publicados el lunes 3 de febrero en Geophysical Research Letters (GRL), destacan cómo los científicos siguen aprendiendo de InSight , que la NASA retiró en 2022 después de una exitosa misión prolongada. InSight instaló el primer sismómetro en Marte y detectó más de 1.300 martemotos, que se producen por temblores en las profundidades del planeta (causados ​​por rocas que se agrietan bajo el calor y la presión) y por rocas espaciales que golpean la superficie.

Al observar cómo cambian las ondas sísmicas de esos terremotos a medida que viajan a través de la corteza, el manto y el núcleo del planeta, los científicos obtienen una visión del interior de Marte, así como una mejor comprensión de cómo se forman todos los mundos rocosos, incluida la Tierra y su Luna.

La sonda InSight de la NASA capturó el módulo de aterrizaje colocando su escudo térmico y eólico
Una cámara en el brazo robótico de InSight de la NASA capturó el momento en que el módulo de aterrizaje colocaba su escudo térmico y eólico el 2 de febrero de 2019. El escudo cubría el sismómetro de InSight, que capturó datos de más de 1.300 terremotos durante la misión de cuatro años del módulo de aterrizaje.

En el pasado, los investigadores habían tomado imágenes de nuevos cráteres de impacto y habían encontrado datos sísmicos que coinciden con la fecha y la ubicación de su formación. Pero los dos nuevos estudios representan la primera vez que se ha correlacionado un nuevo impacto con un temblor detectado en Cerberus Fossae, una región de Marte especialmente propensa a los terremotos que se encuentra a 1.640 kilómetros de InSight.

El cráter del impacto tiene 21,5 metros de diámetro y está mucho más lejos de InSight de lo que los científicos esperaban, basándose en la energía sísmica del terremoto. La corteza marciana tiene propiedades únicas que se cree que amortiguan las ondas sísmicas producidas por los impactos, y el análisis de los investigadores del impacto de Cerberus Fossae los llevó a concluir que las ondas que produjo tomaron una ruta más directa a través del manto del planeta.

El equipo de InSight ahora tendrá que reevaluar sus modelos de la composición y estructura del interior de Marte para explicar cómo las señales sísmicas generadas por el impacto pueden llegar tan profundo.

“Solíamos pensar que la energía detectada en la gran mayoría de los eventos sísmicos se quedaba atrapada en la corteza marciana”, dijo Constantinos Charalambous, miembro del equipo InSight del Imperial College de Londres. “Este hallazgo muestra una ruta más profunda y rápida —llamémosla una autopista sísmica— a través del manto, lo que permite que los terremotos alcancen regiones más distantes del planeta”.

Detectando cráteres en Marte con MRO

Un algoritmo de aprendizaje automático desarrollado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California para detectar impactos de meteoritos en Marte jugó un papel clave en el descubrimiento del cráter Cerberus Fossae. En cuestión de horas, la herramienta de inteligencia artificial puede examinar decenas de miles de imágenes en blanco y negro capturadas por la cámara de contexto de MRO , detectando las zonas de explosión alrededor de los cráteres. La herramienta selecciona imágenes candidatas para que las examinen los científicos que tienen experiencia en determinar qué coloraciones sutiles en Marte merecen imágenes más detalladas con la cámara del Experimento Científico de Imágenes de Alta Resolución ( HiRISE ) de MRO.

“Si se hiciera de forma manual, esto llevaría años de trabajo”, afirmó Valentin Bickel, miembro del equipo InSight de la Universidad de Berna (Suiza). “Con esta herramienta, pasamos de tener decenas de miles de imágenes a solo unas pocas en cuestión de días. No es tan bueno como hacerlo de forma humana, pero es muy rápido”.

Bickel y sus colegas buscaron cráteres en un radio de aproximadamente 3.000 kilómetros desde la ubicación de InSight, con la esperanza de encontrar algunos que se hubieran formado mientras el sismómetro del módulo de aterrizaje estaba registrando datos. Al comparar imágenes de antes y después de la Context Camera a lo largo de un período de tiempo, encontraron 123 cráteres recientes para comparar con los datos de InSight; 49 de ellos eran posibles coincidencias con terremotos detectados por el sismómetro del módulo de aterrizaje. Charalambous y otros sismólogos filtraron aún más ese conjunto para identificar el cráter de impacto Cerberus Fossae de 21 metros.

Descifrando más, más rápido

Cuanto más estudien los científicos los datos de InSight, mejor podrán distinguir las señales que se originan en el interior del planeta de las causadas por impactos de meteoritos. El impacto encontrado en Cerberus Fossae les ayudará a refinar aún más la forma de distinguir estas señales.

“Pensábamos que Cerberus Fossae producía muchas señales sísmicas de alta frecuencia asociadas con terremotos generados internamente, pero esto sugiere que parte de la actividad no se origina allí y, en realidad, podría deberse a impactos”, dijo Charalambous.

Los hallazgos también destacan cómo los investigadores están aprovechando la IA para mejorar la ciencia planetaria haciendo un mejor uso de todos los datos recopilados por las misiones de la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). Además de estudiar los cráteres marcianos, Bickel ha utilizado la IA para buscar deslizamientos de tierra, remolinos de polvo y características oscuras estacionales que aparecen en pendientes pronunciadas, llamadas rayas de pendiente o líneas de pendiente recurrentes. También se han utilizado herramientas de IA para encontrar cráteres y deslizamientos de tierra en la Luna de la Tierra.

“Ahora tenemos tantas imágenes de la Luna y Marte que lo difícil es procesar y analizar los datos”, dijo Bickel. “Finalmente hemos llegado a la era de los macrodatos de la ciencia planetaria”.

Más información sobre InSight

El JPL gestionó InSight para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia. InSight era parte del Programa Discovery de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la agencia en Huntsville, Alabama. Lockheed Martin Space en Denver construyó la nave espacial InSight, incluida su etapa de crucero y módulo de aterrizaje, y brindó apoyo a las operaciones de la nave espacial para la misión.

Varios socios europeos, entre ellos el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) de Francia y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), apoyaron la misión InSight. El CNES proporcionó el instrumento Seismic Experiment for Interior Structure ( SEIS ) a la NASA, con el investigador principal en el IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris). Contribuciones significativas para SEIS provinieron del IPGP; el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) en Alemania; el Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH Zurich) en Suiza; el Imperial College de Londres y la Universidad de Oxford en el Reino Unido; y el JPL. El DLR proporcionó el instrumento Heat Flow and Physical Properties Package ( HP 3 ), con contribuciones significativas del Centro de Investigación Espacial (CBK) de la Academia Polaca de Ciencias y Astronika en Polonia. El Centro de Astrobiología (CAB) de España suministró los sensores de temperatura y viento.

JPL, una división de Caltech en Pasadena, California, administra el Proyecto Mars Reconnaissance Orbiter para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. La Universidad de Arizona, en Tucson, opera HiRISE, que fue construida por BAE Systems en Boulder, Colorado. La Context Camera fue construida y operada por Malin Space Science Systems en San Diego. 

Para obtener más información sobre Insight, visite:

https://science.nasa.gov/mission/insight/

Para obtener más información sobre MRO, visite:

https://science.nasa.gov/mission/mars-reconnaissance-orbiter/

Contactos de prensa

Laboratorio de Propulsión a Chorro Andrew Good
, Pasadena, California
818-393-2433
andrew.c.good@jpl.nasa.gov

Karen Fox / Molly Wasser
Sede de la NASA, Washington
202-358-1600
karen.c.fox@nasa.gov  / molly.l.wasser@nasa.gov

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