Il lander InSight della NASA ha un sismometro integrato, che negli ultimi due anni ha rilevato le vibrazioni di quattro impatti distinti di meteoroidi sulla superficie di Marte. Questa è la prima volta però che sia le onde sismiche che quelle acustiche di un impatto vengono rilevate sul Pianeta Rosso.

Un nuovo articolo pubblicato lunedì su Nature Geoscience illustra i dettagli degli impatti, che si sono verificati tra le 53 e le 180 miglia (85 e 290 chilometri) dalla posizione di InSight, una regione di Marte chiamata Elysium Planitia. Il primo dei quattro ha fatto l’ingresso più drammatico: è entrato nell’atmosfera di Marte il 5 settembre 2021, esplodendo in almeno tre frammenti che hanno lasciato un cratere ciascuno.

Il Mars Reconnaissance Orbiter della NASA ha sorvolato il luogo dell’impatto stimato per confermare la posizione degli schianti meteorici. L’orbiter ha usato la sua Context Camera in bianco e nero per rivelare tre macchie scure sulla superficie. Dopo aver individuato questi punti, il team dell’orbiter ha utilizzato la fotocamera HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment) per ottenere un primo piano a colori dei crateri.

Gli altri impatti

Dopo aver esaminato i dati del primo degli schianti meteorici, gli scienziati hanno confermato che si sono verificati altri tre impatti, il 27 maggio 2020, il 18 febbraio 2021 e il 31 agosto 2021. Il sismometro di InSight ha rilevato oltre 1.300 vibrazioni, i cosiddetti marsquakes. Fornito dall’agenzia spaziale francese CNES (Centre National d’Études Spatiales), lo strumento è così sensibile da poter rilevare onde sismiche a migliaia di chilometri di distanza.

Il team di InSight sospetta che altri impatti possano risultare oscurati dal rumore del vento o dai cambiamenti stagionali dell’atmosfera. Ma ora che è stata scoperta la firma sismica distintiva di un impatto su Marte, gli scienziati si aspettano di trovarne altre nascoste nei quasi quattro anni di dati di InSight.

Inoltre, dalle rilevazioni effettuate da InSight è stato creato il suono di un meteorite che colpisce Marte. Sembra simile a un “bloop” dovuto a un particolare effetto atmosferico. Nella seguente clip audio, il suono si sente tre volte: quando il meteoroide entra nell’atmosfera marziana, esplode in pezzi e impatta sulla superficie. Credits: NASA/JPL-Caltech/CNES/IPGP

La scienza dietro i terremoti marziani

I dati sismici che Insight ha raccolto offrono diversi indizi che aiuteranno i ricercatori a comprendere meglio il Pianeta Rosso. La maggior parte dei terremoti marziani è causata dalla rottura delle rocce del sottosuolo a causa del calore e della pressione. Lo studio del modo in cui le onde sismiche risultanti cambiano quando si muovono attraverso i diversi materiali fornisce agli scienziati un modo per studiare la crosta, il mantello e il nucleo di Marte.

I quattro impatti di meteoriti finora confermati hanno prodotto piccole scosse di magnitudo non superiore a 2,0. Queste scosse più piccole forniscono agli scienziati informazioni sulla crosta e sul mantello di Marte, mentre i segnali sismici provenienti da scosse più grandi, come l’evento di magnitudo 5 che si è verificato nel maggio 2022, possono anche rivelare dettagli sul mantello e sul nucleo del pianeta.

Impatti meteorici come orologi per il Sistema Solare

Gli impatti saranno cruciali soprattutto per perfezionare la cronologia di Marte. Fungono da orologi per il Sistema Solare: conoscendo il tasso d’impatto su una superficie e contando i crateri che la costellano, si riesce a stimarne l’età. In linea di massima, più crateri si contano, più vecchia è la superficie.

Calibrando i modelli statistici sulla base della frequenza degli impatti attuali, gli scienziati possono stimare quanti impatti sono avvenuti in precedenza nella storia del Sistema Solare.

Ogni meteoroide crea un’onda d’urto quando colpisce l’atmosfera e un’esplosione quando tocca il suolo. Questi eventi inviano onde sonore attraverso l’atmosfera. Più grande è l’esplosione, più quest’onda sonora inclina il suolo quando raggiunge InSight. Il sismometro del lander è abbastanza sensibile da misurare quanto si inclina il terreno a causa di un evento del genere e in quale direzione. I dati di InSight quindi, in combinazione con le immagini orbitali del MRO, possono essere utilizzati per ricostruire la traiettoria di un meteoroide e le dimensioni della sua onda d’urto.

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