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Weihnachten kam für die InSight-Mission der NASA im vergangenen Dezember etwas zu früh, als der Lander ein massives Beben auf dem Mars entdeckte.
Jetzt wissen Wissenschaftler, was den Roten Planeten zum Rumpeln gebracht hat. Ein Meteoroid schlug 2.174 Meilen (3.500 Kilometer) vom Lander entfernt auf den Mars ein und erzeugte einen neuen Einschlagskrater auf der Marsoberfläche.
Der Boden bewegte sich am 24. Dezember 2021 buchstäblich unter InSight, als der Lander ein Marsbeben der Stärke 4 aufzeichnete. Vorher-Nachher-Fotos, die vom Mars Reconnaissance Orbiter, der seit 2006 den Mars umkreist, von oben aufgenommen wurden, entdeckten im vergangenen Februar einen neuen Krater.
Als die Wissenschaftler die Punkte beider Missionen verbanden, stellten sie fest, dass es sich um einen der größten Meteoriteneinschläge auf dem Mars handelte, seit die NASA mit der Erforschung des roten Planeten begann. Die Bilder der beiden Kameras des Orbiters zeigten die Explosionszone des Kraters, die es den Wissenschaftlern ermöglichte, sie mit dem von InSight entdeckten Epizentrum des Bebens zu vergleichen.
Die Zeitschrift Science veröffentlichte am Donnerstag zwei neue Studien, die die Auswirkungen und ihre Auswirkungen beschreiben.
Der Weltraumfelsen enthüllte auch felsengroße Eisbrocken, als er auf den Mars prallte. Sie wurden näher am warmen Marsäquator begraben gefunden als jedes Eis, das jemals auf dem Planeten entdeckt wurde.
„Das Bild des Aufpralls war anders als alles, was ich zuvor gesehen hatte, mit dem massiven Krater, dem freigelegten Eis und der dramatischen Explosionszone, die im Marsstaub erhalten geblieben ist“, sagte Liliya Posiolova, Orbital Science Operations Lead für den Orbiter bei Malin Space Science Systems in San Diego, in einer Erklärung.
„Ich konnte nicht anders, als mir vorzustellen, wie es gewesen sein muss, Zeuge des Aufpralls, der atmosphärischen Explosion und der kilometerweit ausgeworfenen Trümmer zu werden.“
Die Untersuchung des durch den Aufprall freigelegten Eises wird den Wissenschaftlern helfen, die früheren Klimabedingungen auf dem Mars besser zu verstehen sowie wie und wann das Eis abgelagert und begraben wurde.
Die Forscher schätzten, dass der Meteoroid, der Name für einen Weltraumfelsen, bevor er auf den Boden auftrifft, etwa 5 bis 12 Meter (16 bis 39 Fuß) groß war. Während dies klein genug gewesen wäre, um in der Erdatmosphäre zu verglühen, kann das nicht vom Mars gesagt werden, der eine dünne Atmosphäre hat, die nur 1 % so dicht ist wie die der Erde.
Als der Meteoroid auf den Mars stürzte, schuf er einen Krater in der Region Amazonis Planitia des Planeten, der sich über einen Durchmesser von 492 Fuß (150 Meter) und eine Tiefe von 70 Fuß (21 Meter) erstreckte. Ein Teil des aus dem Krater gesprengten Materials landete bis zu 37 Kilometer entfernt. Teams der NASA haben auch Geräusche des Aufpralls aufgenommen, sodass Sie sich anhören können, wie es sich anhört, wenn ein Weltraumfelsen auf den Mars trifft.
Die vom Orbiter aufgenommenen Bilder zusammen mit den von InSight aufgezeichneten seismischen Daten machen den Einschlag zu einem der größten Krater in unserem Sonnensystem, der jemals bei seiner Entstehung beobachtet wurde. Der Mars ist mit riesigen Kratern übersät, aber sie sind viel älter als jede Mission zur Erforschung des roten Planeten.
„Es ist beispiellos, eine neue Auswirkung dieser Größe zu finden“, sagte Ingrid Daubar, InSight Impact Science Lead an der Brown University in Providence, Rhode Island, in einer Erklärung. „Das ist ein aufregender Moment in der Geschichte der Erdgeschichte, und wir durften ihn miterleben.“
Wenn ein Beben wie dieses auf der Erde aufgetreten wäre, wäre es „groß genug, um es zu spüren, aber nicht groß genug, um eine Menge Schaden anzurichten“, sagte Daubar. Etwa tausend Beben dieser Größe ereignen sich jedes Jahr auf der Erde, aber der Mars ist weniger aktiv als unser Planet, also war es „ein ziemlich großes“ für den roten Planeten, sagte sie.
Das Beben, das aus dem Aufprall resultierte, erzeugte auch Oberflächenwellen oder eine seismische Welle, die sich entlang der Oberseite der Marskruste bewegte. Die Daten von InSight von der Veranstaltung werden Wissenschaftlern helfen, die Kruste des Planeten zu untersuchen und mehr über ihre Struktur zu erfahren.
Die Untersuchung von Kratern und ihrer Entstehungsrate kann Wissenschaftlern helfen, die geologische Zeitachse des Mars zu bestimmen. Einschlagskrater graben auch Material aus und bringen es an die Oberfläche, wie das Eis, das durch den Streik vom 24. Dezember freigelegt wurde.
Eis unter der Marsoberfläche könnte von zukünftigen Astronauten für Trinkwasser, Raketentreibstoff und sogar für den Anbau von Feldfrüchten und Pflanzen verwendet werden. Und die Tatsache, dass das Eis so nahe am Äquator, der wärmsten Region auf dem Mars, gefunden wurde, könnte es zu einem idealen Ort machen, um bemannte Missionen zum Roten Planeten zu landen.
Zuvor hat InSight Weltraumfelsen „gehört“ und entdeckt, die den Mars treffen, aber der Einschlag im Dezember war der größte. Seit der Landung im Jahr 2018 hat die Mission neue Details über die Kruste, den Mantel und den Kern des Mars enthüllt und 1.318 Marsbeben entdeckt.
Leider läuft der Mission von InSight die Zeit davon. Immer mehr Staub hat sich auf den Solarmodulen des Landers abgelagert, was durch einen Staubsturm von Kontinentgröße, der im September auf dem Mars entdeckt wurde, nur noch verschlimmert wurde, und seine Leistung sinkt weiter.
Glücklicherweise zog der Sturm nicht direkt über InSight hinweg – sonst hätte die Dunkelheit des Sturms die Mission beendet. Aber das Wetterereignis hat viel Staub in die Atmosphäre aufgewirbelt und die Menge an Sonnenlicht reduziert, die die Solarmodule von InSight erreicht, sagte Bruce Banerdt, Hauptforscher von InSight am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien.
Die Missionswissenschaftler schätzen, dass InSight wahrscheinlich in den nächsten sechs Wochen heruntergefahren wird, was eine vielversprechende Mission zur Erschließung des Marsinneren beendet.
„In den letzten vier Jahren haben wir die geplante Lebensdauer der Mission, die zwei Jahre betrug, deutlich überschritten“, sagte Banerdt. „Und selbst jetzt, wo wir uns zurückziehen, erhalten wir immer noch diese erstaunlichen neuen Ergebnisse.“