Imagen cortesía de ETH Zúrich
El jueves, la NASA anunció que el módulo de aterrizaje InSight estaba perdiendo energía continuamente después de que el polvo cubriera sus paneles solares. La agencia espera que probablemente pierda contacto con el módulo de aterrizaje en los próximos dos meses. Pero está saliendo con estilo, ya que su sismómetro a bordo captó los impactos más grandes que hemos observado desde que pusimos una cámara de alta resolución en órbita alrededor del planeta rojo.
Los datos sísmicos no solo nos dicen mucho sobre la estructura de la corteza de Marte, sino que también han validado una técnica utilizada para extraer información posicional de un solo sismómetro. Esa técnica indica que aproximadamente la mitad de la energía sísmica que ha captado InSight proviene de un solo lugar en Marte.
Eventos impactantes
Las cámaras del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) han estado observando Marte durante 16 años. Antes de 2021, no habían observado ningún impacto que formara un cráter de más de 130 metros de diámetro. En 2021, vio dos. Uno de ellos no fue especialmente útil. Las imágenes de MRO no capturaron exactamente cuándo ocurrió el impacto, y estaba lo suficientemente lejos del sitio del módulo de aterrizaje InSight como para que las ondas sísmicas directas llegaran al núcleo del planeta, lo que significaba que solo la energía sísmica indirecta llegaba a los instrumentos de InSight.
El impacto en sí tuvo lugar en un terreno un poco complicado, con el meteorito golpeando una pendiente. Esto hizo que los detalles del impacto fueran difíciles de interpretar.
Nada de eso fue cierto para el impacto llamado S1094b, que tuvo lugar en un plano plano. Liliya Posiolova, que trabaja para Malin Space Science Systems y ayuda a administrar el MRO, dijo que una cámara meteorológica de baja resolución en la nave espacial tomó imágenes de la región con una diferencia de 24 horas. Además, el cráter del impacto y los escombros fueron lo suficientemente obvios como para que incluso esta cámara relativamente limitada pudiera identificar que ocurrió el 24 de diciembre de 2021.
Esta estrecha ventana de tiempo la asocia claramente con un evento sísmico detectado por el sismómetro de InSight. El impacto también fue lo suficientemente cerca como para que las ondas sísmicas pudieran viajar directamente al módulo de aterrizaje.
El impacto en sí es interesante, con un cráter central de más de 130 metros de diámetro y grandes rayos de escombros que se extienden desde él. Las paredes del cráter indican que el impactador llegó en un ángulo considerable. El número inusual de cráteres más pequeños en el área inmediata sugiere que hubo una pequeña ráfaga de aire antes del impacto, lo que generó parte de la energía sísmica captada por InSight. También hay una gran cantidad de material brillante esparcido por el impacto, que Ingrid Daubar, de la Universidad de Brown, describió como «trozos de hielo del tamaño de una roca». Esto es lo más cerca del ecuador que hemos detectado depósitos de hielo como este.
Estos fueron los primeros eventos sísmicos que fueron lo suficientemente grandes como para que las ondas superficiales aparecieran en los datos de InSight. Al medir cómo se dispersaron estas ondas a medida que viajaban, los investigadores pudieron inferir las propiedades de la corteza marciana a lo largo de su dirección de viaje. Y esto indicó que gran parte del viaje tuvo lugar a través de la corteza que era más densa que la del sitio del módulo de aterrizaje. Si este tipo de diferencia local está muy extendida en la corteza marciana, tendrá implicaciones significativas para la evolución geológica de Marte.
¿Donde fue eso?
En la Tierra, normalmente podemos señalar dónde se producen los eventos sísmicos mediante el uso de múltiples sismógrafos para triangular la fuente. En Marte, solo hay un sismógrafo para todo el planeta. Los investigadores han desarrollado formas de estimar la ubicación basándose únicamente en los datos de InSight, basándose en las diferencias entre el tiempo de llegada de diferentes clases de olas. Pero, sin ninguna otra indicación de dónde tuvo lugar el evento, no había forma de validar estas estimaciones.
Saber que estos dos impactos generaron eventos permitió una comparación directa entre las estimaciones y la ubicación del impacto. Y resulta que las estimaciones son bastante buenas. Un evento se estimó a 3530 ± 360 km de distancia y resultó estar a 3460 km del módulo de aterrizaje, una diferencia de solo 70 km. El segundo estaba a 7.591 ± 1.240 km de distancia, y esa estimación estaba equivocada por solo 130 km. En ambos casos, el error real fue mucho menor que el error estimado.
Esas mediciones nos brindan mayor confianza en otro dato publicado hoy que se basa en la información de posición de otros eventos sísmicos. Trabajos anteriores indicaron que una clase de eventos sísmicos detectados por InSight se había originado en una región llamada Cerberus Fossae. El nuevo trabajo sugiere que el resto de los eventos, conocidos como marsquakes de alta frecuencia, son producto de la actividad sísmica cerca de la superficie de Marte y también se originan en Cerberus Fossae.
Eso es algo sorprendente, dado que hay otras características que sugieren actividad superficial reciente en las cercanías. Pero los investigadores argumentan que los marsquakes de baja frecuencia podrían ser indicativos de un depósito cálido de material, posiblemente sobrante del magma reciente, debajo del área donde ocurren los eventos de alta frecuencia. En total, el equipo estima que las dos clases de eventos combinados representan aproximadamente la mitad de la energía sísmica liberada en todo el planeta.
Cerca del final
No hay duda de que los datos de InSight mantendrán ocupados a los investigadores durante años. Pero InSight está llegando al final de su vida útil. Bruce Banerdt, líder de InSight en el Jet Propulsion Lab, dijo que los paneles solares del módulo de aterrizaje acumularon una gran cantidad de polvo, y eso ha empeorado recientemente, lo que provocó que dejaran de proporcionar 400 vatios-hora por día solar en Marte a 300 Wh. por sol. A ese nivel, hay un agotamiento constante de las baterías y solo la energía suficiente para hacer funcionar el sismógrafo un día de cada cuatro.
Las expectativas son que la pérdida de energía corte las comunicaciones en los próximos dos meses. Y ese será el final de InSight; aunque algunos de sus esfuerzos de desarrollo de hardware continuarán, y ya hay planes para futuros módulos de aterrizaje con sismógrafos.
Science, 2022. DOI: 10.1126/science.add8574 y artículos vinculados allí.
Nature Astronomy, 2022. DOI: 10.1038/s41550-022-01803-y (Acerca de los DOI).