Os impactos dos meteoróides criam ondas sísmicas que fazem com que Marte abalasse mais fortes e profundos do que se pensava anteriormente: isso é mostrado por uma investigação usando inteligência artificial realizada por uma equipe de pesquisa internacional liderada pela Universidade de Berna. As semelhanças foram encontradas entre numerosos impactos em meteoróides na superfície de Marte e Marsquakes registrados pelo Mars Lander Insight da NASA. Essas descobertas abrem uma nova perspectiva sobre a taxa de impacto e a dinâmica sísmica do planeta vermelho.
Os impactos dos meteoróides têm uma influência significativa na evolução da paisagem de corpos planetários sólidos em nosso sistema solar, incluindo Marte. Ao estudar crateras – os remanescentes visíveis desses impactos – propriedades importantes do planeta e sua superfície podem ser determinadas. As imagens de satélite ajudam a restringir o tempo de formação das crateras de impacto e, assim, fornecer informações valiosas sobre as taxas de impacto.
Um estudo recentemente publicado liderado por Valentin Bickel do Centro de Espaço e Habitabilidade da Universidade de Berna apresenta o primeiro catálogo abrangente de impactos na superfície marciana que ocorreu perto de Mars Lander da NASA durante a missão Insight entre dezembro de 2018 e dezembro de 2022. Bickel também é um membro da equipe de ciências do Insight. O estudo acaba de ser publicado na revista Cartas de pesquisa geofísica.
O aprendizado de máquina identifica novos impactos marcianos
Os eventos de impacto foram catalogados usando uma abordagem de aprendizado de máquina. Dezenas de milhares de imagens de satélite foram pesquisadas por novas crateras que se formaram durante o monitoramento sísmico por insight. Usando imagens do experimento científica de imagem de alta resolução (hirise) e da câmera de Bernese Mars Cassis, as crateras foram classificadas de acordo com seu tamanho. “Em seguida, comparamos a distribuição das crateras com as gravações sísmicas do Insight e procuramos partidas no espaço e no tempo”, explica o primeiro autor Bickel. Essa abordagem inovadora possibilitou identificar um total de 123 impactos anteriormente desconhecidos. Com base em seu tempo de formação determinado, magnitude estimada e distância do insight, os pesquisadores encontraram correspondências em potencial entre 49 eventos sísmicos e um ou mais eventos de impacto possíveis. “Nossos dados mostram que mais impactos ocorrem em Marte do que foram determinados em estudos anteriores usando imagens orbitais”, diz Bickel. A taxa de impacto estimada é de cerca de 1,6 a 2,5 vezes maior do que o assumido anteriormente. “Nossas observações mostram que alguns dos Marsquakes registrados são realmente causados por impactos meteoróides e não por atividade tectônica. Isso tem implicações de longo alcance para estimativas da frequência de Marsquakes e nossa compreensão da dinâmica da superfície marciana em geral”.
Propagação de ondas através do manto marciano
Em um estudo complementar, a equipe de pesquisa se concentrou em um dos eventos recém-descobertos, uma cratera de impacto de 21,5 metros na região de Cerberus Fossae, que a equipe vinculou a um marsquake de alta frequência específico. O sistema Cerberus Fossae Rift está localizado em uma planície vulcânica jovem em Marte, conhecida por sua atividade tectônica. Essa descoberta permite a primeira comparação direta entre um sinal sísmico induzido por impacto e um sinal causado por movimentos tectônicos internos.
Os pesquisadores compararam a localização do impacto e o horário em que o Insight registrou o respectivo Marsquake. Eles foram capazes de mostrar que algumas das ondas sísmicas se propagavam através do manto marciano mais profundo e não, como assumido anteriormente, apenas através da crosta superficial. “Essas descobertas desafia as suposições anteriores sobre a propagação de ondas sísmicas e sugerem que numerosos Marsquakes registrados estavam realmente mais longe do insight de Marte Lander do que se pensava anteriormente”, diz Constantinos Charalambous, membro da equipe de ciências do Imperial no Imperial College London e principal autor do The Companion estudar. “Além de re-localizar os epicentros de uma variedade de terremotos, isso também significa que o modelo estrutural interno de Marte precisa ser revisado”.
Procurando por mais semelhanças
“Nossos resultados não são apenas importantes para a comunidade científica. Por exemplo, se você deseja construir uma infraestrutura permanente em Marte no futuro, precisa ser capaz de avaliar o risco de danos estruturais, como causado por impactos meteoróides”. Enfatiza a bickel. Os estudos mostram que a combinação de dados sísmicos e informações sobre a imagem orbital é crucial para entender as propriedades geofísicas de Marte. Pesquisas adicionais sobre Marte terão como objetivo refinar as estimativas das taxas de frequência e impacto do Marsquake.
Os estudos são o resultado de uma colaboração internacional interdisciplinar entre pesquisadores da Universidade de Berna e outras instituições de renome, incluindo o Laboratório de Propulsão a Jato da NASA (JPL), Imperial College London, Brown University e ETH Zurique. “Na Universidade de Berna, estamos idealmente posicionados para conduzir esse tipo de pesquisa – principalmente por causa de nossa experiência interdisciplinar em ciências planetárias e aprendizado de máquina, bem como a participação ativa de Bern em insight, hirise e cassis”, conclui Bickel.
