Analyse der NASA-InSight-Daten legt nahe, dass der Mars häufiger von Meteoroiden getroffen wird als gedacht

Der Mars InSight Lander der NASA ruht zwar im Ruhestand auf dem Roten Planeten, doch Daten des Erkundungsroboters führen noch immer zu seismischen Entdeckungen auf der Erde.

In einer der jüngsten Studien, die Daten der Raumsonde verwendeten, stellte ein internationales Wissenschaftlerteam unter der Leitung eines Forschers der Brown University fest, dass der Mars möglicherweise häufiger von Weltraumgestein bombardiert wird als bisher angenommen. Je nach Größe der Meteoroiden könnten die Einschlagsraten zwei- bis zehnmal höher sein als bisher angenommen, heißt es in der Studie. veröffentlicht In Fortschritte der Wissenschaft.

„Es ist möglich, dass der Mars geologisch aktiver ist als wir dachten, was Auswirkungen auf das Alter und die Entwicklung der Planetenoberfläche hat“, sagte die leitende Forscherin Ingrid Daubar, außerordentliche Professorin für Erd-, Umwelt- und Planetenwissenschaften an der Brown University.

„Unsere Ergebnisse basieren auf einer kleinen Anzahl uns zur Verfügung stehender Beispiele, aber die Schätzung der aktuellen Einschlagsrate lässt darauf schließen, dass der Planet viel häufiger getroffen wird, als wir allein anhand von Bildern erkennen können.“

Im Rahmen der Studie nutzte das Forschungsteam das hochempfindliche Bordseismometer von InSight, um acht neue Einschlagkrater von Meteoroiden zu identifizieren, die zuvor aus der Umlaufbahn nicht beobachtet wurden.

Die Häufigkeit dieser kosmischen Kollisionen stellt bestehende Vorstellungen über die Häufigkeit von Meteoroideneinschlägen auf der Marsoberfläche in Frage und legt die Notwendigkeit einer Überarbeitung der aktuellen Modelle zur Kraterbildung auf dem Mars nahe, um höhere Einschlagsraten, insbesondere von kleineren Meteoroiden, zu berücksichtigen.

Die Erkenntnisse könnten letztlich zu einem neuen Verständnis der Marsoberfläche führen – da diese noch immer durch Einschläge kleiner Meteoroiden geformt wird – sowie zur Einschlagsgeschichte nicht nur des Mars, sondern auch anderer Planeten.

„Dies erfordert, dass wir einige der Modelle überdenken, die die Wissenschaftsgemeinschaft verwendet, um das Alter der Planetenoberflächen im gesamten Sonnensystem zu schätzen“, sagte Daubar.

Sechs der von den Forschern entdeckten Krater befanden sich in der Nähe der Stelle, an der die stationäre InSight-Landesonde gelandet war. Die beiden entfernten Einschläge, die sie anhand der Daten identifizierten, waren die beiden größten Einschläge, die Wissenschaftler jemals registriert haben, selbst nach Jahrzehnten der Beobachtung aus der Umlaufbahn. Die größeren Einschläge, die jeweils einen Krater von der Größe eines Fußballfeldes hinterließen, ereigneten sich nur 97 Tage auseinander, was die höhere Häufigkeit dieser Art geologischer Ereignisse unterstreicht.

„Ein derartiges Ausmaß würde man vielleicht alle paar Jahrzehnte erwarten, vielleicht sogar einmal im Leben, aber hier haben wir zwei davon, mit einem Abstand von etwas mehr als 90 Tagen“, sagte Daubar.

„Es könnte einfach ein verrückter Zufall sein, aber die Wahrscheinlichkeit dafür ist sehr, sehr gering. Wahrscheinlicher ist, dass entweder die beiden großen Einschläge miteinander in Zusammenhang stehen oder dass die Einschlagshäufigkeit auf dem Mars viel höher ist als wir dachten.“

Die InSight-Mission der NASA war von November 2018 bis Dezember 2022 aktiv. Eines ihrer Hauptziele war die Messung der seismischen Erschütterungen des Planeten. Zuvor wurden neue Einschläge auf dem Mars mit Vorher-Nachher-Bildern entdeckt, die von Kameras im Orbit um den Planeten aufgenommen wurden. Das Seismometer bot ein neues Werkzeug zum Auffinden und Erkennen dieser Einschläge, von denen viele sonst möglicherweise unbemerkt geblieben wären.

„Planeteneinschläge ereignen sich ständig im gesamten Sonnensystem“, sagte Daubar.

„Wir sind daran interessiert, das auf dem Mars zu untersuchen, weil wir dann vergleichen und gegenüberstellen können, was auf dem Mars passiert und was auf der Erde passiert. Das ist wichtig für das Verständnis unseres Sonnensystems, was darin ist und wie die Population der einschlagenden Körper in unserem Sonnensystem aussieht – sowohl als Gefahren für die Erde als auch historisch für andere Planeten.“

Die Werte sind auch wichtig für die Beurteilung potenzieller Gefahren, die Einschläge für künftige Erkundungsmissionen darstellen, wenn die NASA Rover oder sogar bemannte Missionen in den Weltraum schickt.

Um genau zu bestimmen, wann und wo die Einschläge auf dem Mars stattfanden, analysierten Daubar und das Forschungsteam seismische Signale von InSight und verglichen diese seismischen Daten dann mit Bildern, die vom Mars Reconnaissance Orbiter der NASA aufgenommen wurden.

Das Team bestätigte visuell, dass acht der Ereignisse neue Krater waren, indem es Vorher-Nachher-Bilder untersuchte. Dieser duale Ansatz aus seismischen Daten und Orbitalbildern ermöglichte es ihnen, zu bestätigen, dass die seismischen Signale durch Einschläge verursacht wurden, und ihre Ergebnisse zu überprüfen, um die Genauigkeit sicherzustellen.

Die Landesonde InSight sammelte von ihrer Landung an seismische Daten, bis ihre Solarpanele wie erwartet so stark mit Staub bedeckt waren, dass die Landesonde keinen Strom mehr erzeugen konnte.

Die aktuelle Studie von Daubar und dem Forschungsteam knüpft an eine Begleitarbeit in Naturkommunikation Dabei werden noch mehr Daten von InSight verwendet, um alle hochfrequenten seismischen Ereignisse zu untersuchen, die die Landesonde erfasst hat.

Das Begleitpapier, das ebenfalls am 28. Juni 2024 veröffentlicht wurde, geht davon aus, dass alle diese Ereignisse durch Einschläge verursacht wurden, und stellt fest, dass die daraus resultierende geschätzte Rate mit den unabhängigen Berechnungen der Forscher aus Daubars Team übereinstimmt, was die Ergebnisse der beiden Teams weiter untermauert.

„Es ist möglich, dass weitere Ereignisse, die InSight während seiner Mission aufnahm, tatsächlich Einschläge waren“, sagte Daubar. „Die nächsten Schritte sind detailliertere Orbitalsuchen, um dies mithilfe maschineller Lerntechniken zu bestätigen. Wenn wir noch mehr Einschläge bestätigen können, können wir möglicherweise auch andere seismische Signale finden, die durch Einschläge verursacht wurden.“

An der Studie waren neben Brown auch Forscher vom Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace, der University of Oxford, dem Imperial College London, dem US Geological Survey, der ETH Zürich, der University of Arizona, dem Jet Propulsion Laboratory der NASA und der Université Paris Cité beteiligt.