Mars: Meer meteorietinslagen dan verwacht
Gemiddeld vindt er één keer per dag een inslag plaats: onderzoekers gebruikten de seismische gevoeligheid van de InSight-sonde om de snelheid waarmee meteorieten inslaan op Mars opnieuw te bepalen. Volgens de resultaten is dit tot nu toe sterk onderschat. Uit nieuwe gegevens blijkt dat jaarlijks meer dan 300 meteorieten op de planeet botsen, waardoor kraters van meer dan acht meter breed ontstaan. Onderzoekers zeggen dat deze informatie belangrijk is voor het bepalen van de ouderdom van de oppervlakken van Mars en voor het inschatten van de risico’s van geplande Mars-missies.
In het geval van de aarde zijn ze vaak alleen te zien door een korte flits aan de nachtelijke hemel: de meeste kleinere hemellichamen bereiken het oppervlak niet omdat ze in de atmosfeer vergaan en verbranden. Maar er passeren nog veel meer meteorieten onze buurplaneet, omdat de gasatmosfeer van Mars honderd keer dunner is dan die van de aarde. Maar hoeveel daarvan hebben de planeet daadwerkelijk bereikt? Tot nu toe werd dit geschat met behulp van modellen en nieuwe kraters die te zien zijn in ruimtebeelden van het oppervlak van Mars. Er was echter een grote onzekerheidsfactor. De beeldresolutie is beperkt en materiaal van zandstormen kan kraters op Mars aan het zicht onttrekken.
Nu heeft een internationaal onderzoeksteam een betere manier aangetoond om de effectpercentages te schatten. De bevindingen zijn gebaseerd op gegevens van NASA’s InSight-ruimtesonde, die in november 2018 op Mars landde. Sindsdien luistert de sonde voortdurend naar de planeet. De gevoelige seismometer heeft al verschillende aardbevingen op Mars gedetecteerd, die informatie zouden kunnen verschaffen over structuren diep in de planeet. Maar naast tektonische aardbevingen kan InSight ook ondergrondse trillingen registreren wanneer een meteoriet in de buurt inslaat.
Seismisch bewijs
Als onderdeel van het onderzoek kan het team nu aantonen dat sommige hoogfrequente seismische golven terug te voeren zijn op meteorietinslagen. De meteorietinslagen, aanvankelijk gedetecteerd door de seismometer van de InSight-lander, werden later bevestigd door beelden van de Mars Reconnaissance Orbiter. “Nieuwe kraters zijn het beste te zien op vlak, stoffig terrein, waar ze vooral opvallen. Dit soort terrein is echter slechts op minder dan de helft van het oppervlak van Mars te vinden registreer elke impact binnen het bereik van de sonde.”
De onderzoekers verkregen vervolgens meer informatie uit seismische gegevens verzameld uit verschillende inslagen: “We konden de kraterdiameters schatten op basis van de sterkte en afstand van hoogfrequente aardbevingen op Mars. We gebruikten deze informatie vervolgens om het aantal kraters te berekenen dat zich rond de krater vormde InSight-lander in de loop van een jaar.” “We hebben deze gegevens geëxtrapoleerd om het aantal jaarlijkse inslagen op het hele oppervlak van Mars te schatten”, legt co-eerste auteur Natalia Wojcica van Imperial College London uit.
Nieuwe gegevens laten nu zien dat er bijna elke dag een nieuwe krater met een diameter van minstens acht meter ontstaat op het oppervlak van Mars, en een krater met een diameter van 30 meter ongeveer één keer per maand. “Het geïdentificeerde percentage is ongeveer vijf keer hoger dan het aantal geschatte impacts met alleen beeldvormingstechnieken. Onze resultaten laten zien dat seismologie in combinatie met satellietbeeldanalyse een uitstekend hulpmiddel is voor het meten van impactpercentages.” Co-auteur Gareth Collins van het Imperial College London voegt hieraan toe: “Luisteren naar effecten lijkt effectiever dan ze te onderzoeken om te begrijpen hoe vaak ze voorkomen.”
Het belang van daten en ruimtereizen
De onderzoekers leggen uit dat de informatie belangrijk is om de ouderdom van oppervlaktestructuren op Mars te schatten. Hierbij geldt: hoe minder kraters er in een gebied voorkomen, hoe jonger het is. Dit maakt het mogelijk om conclusies te trekken over wanneer oppervlakteveranderingen plaatsvonden als gevolg van vulkanen. Daarom speelt de gemiddelde snelheid van kratervorming een belangrijke rol bij de leeftijdsbeoordeling. “Door seismische gegevens te gebruiken om beter te begrijpen hoe vaak meteorieten inslaan op Mars en hoe deze inslagen het oppervlak veranderen, kunnen we beginnen met het opbouwen van een tijdlijn van de geologische geschiedenis en evolutie van de Rode Planeet”, zegt Wojcica.
De onderzoekers zeggen dat de bevindingen van het onderzoek ook betekenis hebben voor de ruimtevaart. Vanwege verstrooiingseffecten kunnen meteorietinslagen gebieden treffen die tot 100 keer groter in diameter zijn dan de werkelijke krater. Daarom is nauwkeurigere informatie over het impactpercentage van bijzonder belang voor het beoordelen van de risico’s van bemande missies naar Mars. “De nieuwe gegevens kunnen nu worden opgenomen in de planning van toekomstige missies naar Mars”, zegt hoofdauteur Domenico Giardini van ETH Zürich.
Bronnen: Imperial College London, ETH Zürich. Gespecialiseerd artikel: Natuurlijke astronomie, doi: 10.1038/s41550-024-02301-z
“Analist. Schepper. Zombiefanaat. Fervente reisjunkie. Popcultuurexpert. Alcoholfan.”