Una nuova ricerca, guidata da scienziati dell’Imperial College di Londra e dell’ETH di Zurigo che lavorano come parte della missione InSight guidata dalla NASA, ha fatto luce sulla frequenza con cui si verificano i “martemoti” causati da impatti di meteoriti su Marte. I ricercatori hanno scoperto che Marte subisce circa 280-360 impatti di meteoriti ogni anno che producono crateri più grandi di otto metri di diametro e scuotono la superficie del Pianeta Rosso.
La frequenza di questi “marsquake”, che sono stati rilevati dal “sismometro” di InSight, uno strumento in grado di misurare i più piccoli movimenti del suolo, supera le stime precedenti basate sulle immagini satellitari della superficie di Marte. I ricercatori affermano che questi dati sismici potrebbero essere un modo migliore e più diretto per misurare le frequenze di impatti di meteoriti e potrebbero aiutare gli scienziati a datare le superfici planetarie nel Sistema Solare in modo più accurato.
La prima co-autrice dello studio, Natalia Wojcicka, ricercatrice associata presso il Dipartimento di Scienze della Terra e Ingegneria dell’Imperial College di Londra, ha affermato: “utilizzando i dati sismici per comprendere meglio la frequenza con cui i meteoriti colpiscono Marte e come questi impatti ne modificano la superficie, possiamo iniziare a ricostruire una cronologia della storia geologica e dell’evoluzione del Pianeta Rosso. Potremmo considerarlo una sorta di “orologio cosmico” per aiutarci a datare le superfici di Marte e forse, più avanti, di altri pianeti del Sistema Solare”.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Astronomy.
I crateri da impatto come orologi cosmici
Per anni, gli scienziati hanno utilizzato il numero di crateri su Marte e sulle superfici di altri pianeti come “orologi cosmici” per stimare l’età planetaria. Per calcolare l’età planetaria in questo modo, gli scienziati hanno tradizionalmente utilizzato modelli basati sui crateri sulla Luna per prevedere il tasso di impatti di meteoriti di diverse dimensioni nel tempo. Per applicare questi modelli a Marte, devono essere adattati al modo in cui l’atmosfera potrebbe impedire ai più piccoli impattatori di colpire la superficie e alle diverse dimensioni e posizione di Marte nel Sistema Solare.
Per i piccoli crateri larghi meno di 60 metri, gli scienziati sono stati anche in grado di osservare la frequenza con cui si formano nuovi crateri utilizzando immagini satellitari, ma il numero di crateri trovati in questo modo è molto inferiore al previsto.
In questa nuova ricerca, che fa parte della missione InSight per comprendere l’attività sismica e la struttura interna di Marte, i ricercatori hanno identificato uno schema di segnali sismici precedentemente non riconosciuto, come prodotto dagli impatti di meteoriti. Questi segnali si sono distinti per la loro insolitamente maggiore proporzione di onde ad alta frequenza rispetto ai tipici segnali sismici, così come altre caratteristiche, e sono noti come terremoti “ad altissima frequenza”.
I ricercatori hanno scoperto che il tasso di impatti di meteoroidi è più alto di quanto stimato in precedenza osservando i crateri appena formati catturati dalle immagini satellitari e in accordo con l’estrapolazione dei dati dai crateri sulla superficie della Luna. Ciò ha evidenziato i limiti dei modelli e delle stime precedenti, nonché la necessità di modelli migliori per comprendere la formazione dei crateri e gli impatti dei meteoriti su Marte.
La potenza dei dati sismici
Per affrontare questo problema, il team di scienziati ha utilizzato il lander InSight della NASA e il suo sismometro estremamente sensibile, SEIS, per registrare eventi sismici probabilmente causati da impatti di meteoriti. SEIS ha rilevato firme sismiche caratteristiche di questi terremoti su Marte ad altissima frequenza, che i ricercatori hanno scoperto essere indicativi di impatti di meteoroidi e diversi da altre attività sismiche.
Utilizzando questo nuovo metodo per rilevare gli impatti, i ricercatori hanno trovato molti più eventi di impatto rispetto a quelli previsti dalle immagini satellitari, in particolare per piccoli impatti che producono crateri di soli pochi metri di diametro.
Il coautore dello studio, il Professor Gareth Collins del Dipartimento di Scienze della Terra e Ingegneria dell’Imperial College di Londra, ha affermato: “lo strumento SEIS ha dimostrato di avere un incredibile successo nel rilevare gli impatti: ascoltare gli impatti sembra essere più efficace che cercarli, se vogliamo capire con quale frequenza si verificano”.
Migliorare la nostra comprensione del Sistema Solare
I ricercatori ritengono che l’installazione di sismometri più piccoli e più convenienti sui futuri lander potrebbe migliorare ulteriormente la nostra comprensione dei tassi di impatto e della struttura interna di Marte. Questi strumenti aiuterebbero i ricercatori a rilevare più segnali sismici, fornendo un set di dati più completo per comprendere gli impatti dei meteoriti su Marte e altri pianeti, nonché le loro strutture interne.
La Dott.ssa Wojcicka ha affermato: “per comprendere la struttura interna dei pianeti, utilizziamo la sismologia. Questo perché quando le onde sismiche viaggiano attraverso o si riflettono sul materiale nella crosta, nel mantello e nel nucleo dei pianeti, cambiano. Studiando questi cambiamenti, i sismologi possono determinare di cosa sono fatti questi strati e quanto sono profondi. Sulla Terra, si può comprendere più facilmente la struttura interna del nostro pianeta osservando i dati dei sismometri posizionati in tutto il mondo. Tuttavia, su Marte ce n’è stato solo uno: il SEIS. Per comprendere meglio la struttura interna di Marte, abbiamo bisogno di più sismometri distribuiti sul pianeta”.
