Два мощных марсотрясения связали с падениями крупных метеоритов

Планетологи благодаря станции InSight смогли надежно связать два мощнейших марсотрясения с падением на Красную планету крупных метеоритов в прошлом году. Эти два крупнейших свежих ударных кратера были обнаружены зондом Mars Reconnaissance Orbiter, а сейсмические толчки зафиксировала станция InSight. Статья опубликована в журнале Science.

Ударные события, связанные с падениями метеоритов, представляют собой наиболее распространенный процесс изменения рельефа тел с твердой поверхностью в Солнечной системе. Однако сейсмические волны, связанные с падением тела на поверхность планеты и с колебаниями грунта, вызванными влиянием ударного события на атмосферу планеты, достоверно наблюдались только в случае Земли, когда удавалось связать найденный кратер с сейсмическим событием.

В случае Луны кратеры найти не удавалось, хотя сейсмографы фиксировали толчки, которые интерпретировались как падения метеоритов. Однако в случае Марса ситуация недавно изменилась в лучшую сторону благодаря совместной работе станции InSight и орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter — было выявлено несколько событий.

Группа планетологов во главе с Доен Ким (Doyeon Kim) из Института геофизики Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе сообщила, что смогла установить связь между падениями крупных метеоритов на Марс и двумя мощными (магнитудой более 4) сейсмическими событиями, зафиксированными сейсмографом SEIS автоматической станции InSight. Ударные кратеры помогли обнаружить камеры CTX и HiRISE аппарата Mars Reconnaissance Orbiter.

Событие S1000a было зафиксировано 18 сентября 2021 года и было очень мощным (магнитуда 4,1), очень длинным (93 минуты) и одним из первых двух сейсмических событий, произошедших на обратной (по отношению к станции) стороне планеты, благодаря чему помимо PP и SS-волн была обнаружена и P_diff-волна (P-волна, которая отклонилась от границы мантия-ядро).

Источник толчков предположительно находился к западу от вулкана Патера, анализ сейсмических данных дал оценку расстояния до него в 7592±1220 километров. Событие было связано с падением метеорита, которого породило несколько кратеров (самый большой из них имеет диаметр 130±12 метров и глубину 17±5 метров), расположенных на расстоянии 7460 километров от станции, в регионе Земли Темпе.

К сожалению сильная удаленность источника S1000a от станции и расположение кратеров на склоне грабена не позволили легко определить параметры ударника — зона падения сильно разрушена, а сейсмические волны испытали дополнительные затухание и рассеяние на пути к сейсмографу.

Второе событие, выделенное исследователями, получило обозначение S1094b. Оно было зафиксировано 24 декабря 2021 года, обладало магнитудой 4 и длилось 108 минут. Источник толчков находился в 3530±360 километров от станции по сейсмическим данным. Кратер, диаметром 150±10 метров и глубиной 21±3 метра, находится на расстоянии 3460 километров на Равнине Амазония. Он обладает неправильной формой, рядом с ним наблюдается выброшенный из глубины водяной лед, при этом основной кратер окружен вторичными кратерами.

В случае S1094b исследователям удалось определить некоторые параметры ударника — он обладал диаметром несколько метров и массой более ста тонн, падал под углом 30° относительно поверхности планеты. При этом возникли две ударные волны, которые распространились, по крайней мере, на 18 километров в поперечном направлении: одна образовалась при прохождении метеороида через атмосферу, а другая — из-за его столкновения с Марсом. Во время ударного события выделилось энергия (1-8)×10¹³ джоулей, что сравнимо с поверхностным взрывом мощностью от 0,1 до 1 килотонны.

Ранее мы рассказывали, как InSight помог составить детальную схему подповерхностных слоев, оценить размеры ядра Красной планеты и выявить сезонность марсотрясений.