Los meteoritos que impactan en Marte producen señales sísmicas que pueden llegar a zonas más profundas del planeta de lo que se creía hasta ahora. **Esa es la conclusión de un par de nuevos artículos que comparan los datos de terremotos en Marte recopilados por la sonda InSight de la NASA con los cráteres de impacto detectados por la sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la agencia.
Los artículos, publicados hoy en Geophysical Research Letters (GRL), destacan cómo los científicos siguen aprendiendo de InSight, que la NASA ‘apagó’ en 2022 después de una exitosa misión prolongada. InSight instaló el primer sismómetro en Marte y detectó más de 1.300 martemotos, que se producen por temblores en las profundidades del planeta (causados por el agrietamiento de las rocas bajo el calor y la presión) y por rocas espaciales que golpean la superficie.
Al observar cómo cambian las ondas sísmicas de esos terremotos a medida que viajan a través de la corteza, el manto y el núcleo del planeta, los científicos obtuvieron una visión del interior de Marte, así como una mejor comprensión de cómo se forman todos los mundos rocosos, incluida la Tierra y la Luna.
En el pasado, los investigadores habían tomado imágenes de nuevos cráteres de impacto y habían encontrado datos sísmicos que coinciden con la fecha y la ubicación de su formación. Pero los dos nuevos estudios representan la primera vez que se ha correlacionado un nuevo impacto con un temblor detectado en Cerberus Fossae, una región de Marte especialmente propensa a los terremotos que se encuentra a 1.640 kilómetros de InSight.
El cráter del impacto tiene 21,5 metros de diámetro y está mucho más lejos de InSight de lo que los científicos esperaban, basándose en la energía sísmica del terremoto. La corteza marciana tiene propiedades únicas que se cree que amortiguan las ondas sísmicas producidas por los impactos, y el análisis de los investigadores del impacto de Cerberus Fossae los llevó a concluir que las ondas que produjo tomaron una ruta más directa a través del manto del planeta.
El equipo de InSight ahora tendrá que reevaluar sus modelos de la composición y estructura del interior de Marte para explicar cómo las señales sísmicas generadas por el impacto pueden llegar tan profundo.
“Solíamos pensar que la energía detectada en la gran mayoría de los eventos sísmicos se quedaba atrapada en la corteza marciana”, dijo Constantinos Charalambous, miembro del equipo InSight del Imperial College de Londres. “Este hallazgo muestra una ruta más profunda y rápida —llamémosla una autopista sísmica— a través del manto, lo que permite que los terremotos alcancen regiones más distantes del planeta”.
Detectar cráteres en Marte con MRO #
Un algoritmo de aprendizaje automático desarrollado en el Laboratorio de Propulsión a Reacción (JPL) de la NASA en el sur de California para detectar impactos de meteoritos en Marte jugó un papel clave en el descubrimiento del cráter Cerberus Fossae. En cuestión de horas, la herramienta de inteligencia artificial puede examinar decenas de miles de imágenes en blanco y negro capturadas por la cámara de contexto de MRO, detectando las zonas de explosión alrededor de los cráteres. La herramienta selecciona imágenes candidatas para que las examinen los científicos que tienen experiencia en determinar qué coloraciones sutiles en Marte merecen imágenes más detalladas con la cámara del Experimento Científico de Imágenes de Alta Resolución (HiRISE) de MRO.
“Si se hiciera de forma manual, esto llevaría años de trabajo”, afirmó Valentin Bickel, miembro del equipo InSight de la Universidad de Berna (Suiza). “Con esta herramienta, pasamos de tener decenas de miles de imágenes a solo unas pocas en cuestión de días. No es tan bueno como hacerlo a la manera humana, pero es muy rápido”.
Bickel y sus colegas buscaron cráteres en un radio de aproximadamente 3.000 kilómetros desde la ubicación de InSight, con la esperanza de encontrar algunos que se hubieran formado mientras el sismómetro del módulo de aterrizaje estaba registrando datos. Al comparar imágenes de antes y después de la Context Camera a lo largo de un período de tiempo, encontraron 123 cráteres recientes para comparar con los datos de InSight; 49 de ellos eran posibles coincidencias con terremotos detectados por el sismómetro del módulo de aterrizaje de la sonda. Charalambous y otros sismólogos filtraron aún más ese conjunto para identificar el cráter de impacto Cerberus Fossae de 21 metros.
Descifrando más, más rápido #
Cuanto más estudian los científicos los datos de InSight, mejor se vuelven a la hora de distinguir las señales que se originan en el interior del planeta de las causadas por impactos de meteoritos. El impacto encontrado en Cerberus Fossae les ayudará a refinar aún más la forma de distinguir estas señales.
“Pensábamos que Cerberus Fossae producía muchas señales sísmicas de alta frecuencia asociadas con terremotos generados internamente, pero esto sugiere que parte de la actividad no se origina allí y, en realidad, podría deberse a impactos”, dijo Charalambous.
Los hallazgos también destacan cómo los investigadores están aprovechando la IA para mejorar la ciencia planetaria haciendo un mejor uso de todos los datos recopilados por las misiones de la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). Además de estudiar los cráteres marcianos, Bickel ha utilizado la IA para buscar deslizamientos de tierra, remolinos de polvo y características oscuras estacionales que aparecen en pendientes pronunciadas, llamadas rayas de pendiente o líneas de pendiente recurrentes. También se han utilizado herramientas de IA para encontrar cráteres y deslizamientos de tierra en la Luna terrestre.
“Ahora tenemos tantas imágenes de la Luna y Marte que lo difícil es procesar y analizar los datos”, -¿se quejó Bickel?-. “Finalmente hemos llegado a la era de los macrodatos de la ciencia planetaria”.
Sobre InSight #
JPL administró InSight para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. InSight era parte del Programa Discovery de la agencia, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama. Lockheed Martin Space en Denver construyó la nave espacial InSight, incluida sus módulos de crucero y de aterrizaje, y brindó apoyo a las operaciones de la nave espacial para la misión.
Varios socios europeos, entre ellos el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) de Francia y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), apoyaron la misión InSight. El CNES proporcionó el instrumento Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) a la NASA, con el investigador principal del IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris). Contribuciones significativas para SEIS provinieron del IPGP; el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) en Alemania; el Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH Zurich) en Suiza; el Imperial College de Londres y la Universidad de Oxford en el Reino Unido. DLR proporcionó el instrumento Heat Flow and Physical Properties Package (HP3), con contribuciones significativas del Centro de Investigación Espacial (CBK) de la Academia Polaca de Ciencias y Astronika en Polonia. El Centro de Astrobiología (CAB) de España suministró los sensores de temperatura y viento.
JPL, una división de Caltech en Pasadena, California, administra el proyecto Mars Reconnaissance Orbiter para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. La Universidad de Arizona, en Tucson, opera HiRISE, que fue construida por BAE Systems en Boulder, Colorado. La Context Camera fue construida y es operada por Malin Space Science Systems en San Diego.
About InSight #
JPL managed InSight for NASA’s Science Mission Directorate. InSight was part of NASA’s Discovery Program, managed by the agency’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama. Lockheed Martin Space in Denver built the InSight spacecraft, including its cruise stage and lander, and supported spacecraft operations for the mission.
A number of European partners, including France’s Centre National d’Études Spatiales (CNES) and the German Aerospace Center (DLR), supported the InSight mission. CNES provided the Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) instrument to NASA, with the principal investigator at IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris). Significant contributions for SEIS came from IPGP; the Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) in Germany; the Swiss Federal Institute of Technology (ETH Zurich) in Switzerland; Imperial College London and Oxford University in the United Kingdom; and JPL. DLR provided the Heat Flow and Physical Properties Package (HP3) instrument, with significant contributions from the Space Research Center (CBK) of the Polish Academy of Sciences and Astronika in Poland. Spain’s Centro de Astrobiología (CAB) supplied the temperature and wind sensors.
A division of Caltech in Pasadena, California, JPL manages the Mars Reconnaissance Orbiter Project for NASA’s Science Mission Directorate, Washington. The University of Arizona, in Tucson, operates HiRISE, which was built by BAE Systems in Boulder, Colorado. The Context Camera was built by, and is operated by, Malin Space Science Systems in San Diego.