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Terremoto marciano

Ilustración de la zona de sombra de una onda P para la Tierra. Las ondas S no penetran el núcleo externo

Un terremoto marciano es un temblor que, al igual que un terremoto , es una sacudida de la superficie o el interior del planeta. Estos terremotos pueden ocurrir con un desplazamiento del interior del planeta, como resultado de la tectónica de placas , de donde se originan la mayoría de los terremotos en la Tierra, o posiblemente de puntos calientes como el Monte Olimpo o los Montes Tharsis . La detección y el análisis de los terremotos marcianos son informativos para investigar la estructura interior de Marte , así como para identificar potencialmente si alguno de los muchos volcanes de Marte continúa siendo volcánicamente activo. [1]

Se han observado y documentado bien los terremotos en la Luna , y hay evidencia de terremotos pasados ​​en Venus . Los terremotos marcianos fueron detectados por primera vez, pero no confirmados, por la misión Viking en 1976. [2] Los terremotos marcianos fueron detectados y confirmados por la misión InSight en 2019. [3] Utilizando los datos y análisis de InSight, los terremotos marcianos de Viking se confirmaron en 2023. [4] Se han encontrado pruebas convincentes de que Marte ha sido en el pasado sísmicamente más activo, con franjas magnéticas claras en una gran región del sur de Marte. Las franjas magnéticas en la Tierra suelen ser un signo de una región de corteza particularmente delgada que se divide y se extiende, formando nueva tierra en las grietas que se separan lentamente ; un excelente ejemplo de esto es la dorsal mesoatlántica . Sin embargo, no se ha encontrado ninguna dorsal clara que se extienda en esta región, lo que sugiere que puede ser necesaria otra explicación, posiblemente no sísmica.

Se ha sugerido que el sistema de cañones de 4000 km (2500 mi) de largo, Valles Marineris , es el remanente de una antigua falla de desgarre marciana . [5] El primer evento sísmico confirmado que emana de Valles Marineris, un terremoto con una magnitud de 4,2, fue detectado por InSight el 25 de agosto de 2021, lo que demuestra que se trata de una falla activa . [6]

Detectabilidad

Infografía sobre el interior de Marte:
módulo de aterrizaje Mars InSight (17 de mayo de 2022)

Los primeros intentos de detectar actividad sísmica en Marte se realizaron con el programa Viking , con dos módulos de aterrizaje, Viking 1 y 2, en 1976, con sismómetros montados en la parte superior del módulo de aterrizaje. El sismómetro del módulo de aterrizaje Viking 1 falló. El sismómetro Viking 2 recopiló datos durante 2100 horas (89 días) de datos a lo largo de 560 soles de tiempo registrados por el módulo de aterrizaje. [2] [7]

La Viking 2 registró dos posibles terremotos en Marte en el sol 53 (durante el día, durante el período ventoso) y en el sol 80 (durante la noche, durante el período de poco viento). Debido a la incapacidad de separar el movimiento del suelo de las vibraciones del módulo de aterrizaje impulsadas por el viento y a la falta de otros posibles terremotos que colaboraran, los eventos del sol 53 y del sol 80 no pudieron confirmarse durante la misión Viking. [7] [8] En ese momento, fue posible descartar terremotos frecuentes y de gran magnitud. [9] La baja tasa de detección y evaluación cuando la velocidad del viento era baja en el sitio de la Viking 2 permitió poner límites a la actividad sísmica en Marte. [10] [7]

En 2013, los datos de la misión InSight (ver más abajo) generaron un mayor interés en el conjunto de datos de Viking, y un análisis más profundo puede revelar una de las colecciones más grandes de detecciones de remolinos de polvo en Marte . [7] En 2023, una reevaluación de Viking 2 utilizando datos y análisis de InSight, y datos de viento de Viking, confirmó que los dos eventos de Viking en los soles 53 y 80 fueron terremotos en Marte. [4]

Marte – InSight Lander – Sismómetro (Sol 110)

El módulo de aterrizaje InSight Mars, lanzado en mayo de 2018, aterrizó en Marte el 26 de noviembre de 2018 y desplegó un sismómetro llamado Experimento Sísmico para la Estructura Interior (SEIS) el 19 de diciembre de 2018 para buscar terremotos y analizar la estructura interna del planeta. Incluso si no se detectan eventos sísmicos, se espera que el sismómetro sea lo suficientemente sensible como para detectar posiblemente varias docenas de meteoritos que causan explosiones en el aire en la atmósfera de Marte por año, así como impactos de meteoritos. [11] También investigará cómo la corteza y el manto marcianos responden a los efectos de los impactos de meteoritos, lo que proporciona pistas sobre la estructura interna del planeta. [12] [13] [14]

Ilustración en corte que muestra el sismómetro de InSight debajo del parabrisas blanco

El 6 de abril de 2019, el módulo de aterrizaje InSight midió y registró una débil señal sísmica, que se cree que se trata de un pequeño terremoto marciano. [15] El sismómetro del módulo de aterrizaje detectó vibraciones en el suelo y se registraron tres tipos distintos de sonidos, según la NASA. Se registraron otros tres eventos el 14 de marzo, el 10 de abril y el 11 de abril, pero estas señales eran aún más pequeñas y de origen más ambiguo, lo que dificulta determinar su causa. [16] [17]

Marte – Simulación de ondas sísmicas (concepto artístico; 2019)
Marte – Aterrizaje InSight – Evento sísmico ( Archivo de audio y vídeo ; Sol 128; 6 de abril de 2019)

El 4 de mayo de 2022, el sismómetro del módulo de aterrizaje InSight detectó un gran terremoto marciano, de magnitud estimada 5. [18] En octubre de 2023 se publicaron los resultados de un proyecto internacional de colaboración para escanear la superficie de Marte en busca de un nuevo cráter de impacto creado en el momento del evento sísmico del 4 de mayo de 2022, conocido como S1222a. Se estimó que se crearía un cráter de al menos 300 m de diámetro para producir las ondas sísmicas, que reverberaron alrededor del planeta durante seis horas. El estudio de imágenes satelitales de cinco orbitadores diferentes concluyó que el evento no fue el resultado de un evento de impacto. [19]

Detectan terremoto en Marte (4 de mayo de 2022)

Eventos sísmicos naturales candidatos

A pesar de los inconvenientes de la importante interferencia del viento, en el sol 80 de la misión del módulo de aterrizaje Viking 2 (aproximadamente el 23 de noviembre de 1976), el sismómetro a bordo detectó un evento de aceleración inusual durante un período de velocidad del viento relativamente baja. Basándose en las características de la señal y suponiendo que la corteza de Marte se comporta de forma similar a la corteza terrestre cerca del sitio de pruebas del módulo de aterrizaje en el sur de California, se estimó que el evento tuvo una magnitud de Richter de 2,7 a una distancia de aproximadamente 110 kilómetros. [2] Sin embargo, la velocidad del viento solo se midió 20 minutos antes y 45 minutos después, a 2,6 y 3,6 metros por segundo, respectivamente. Si bien se habría requerido una ráfaga de viento repentina de 16 m/s para producir el evento, no se pudo descartar por completo. [20] El evento del sol 80 se identificó más tarde como un martemoto. [4] El evento anterior del sol 53 inicialmente recibió mucho interés como un posible martemoto, pero se correlacionó con el viento y no se consideró más. [2] Tras la reevaluación del evento Sol 80 como un terremoto marciano, una reevaluación del evento Sol 53 mostró que era único entre todas las formas de onda registradas durante el día por Viking y el único con una forma de onda con un tiempo de ascenso rápido y una duración similar a la del Sol 80. En consecuencia, el Sol 53 fue identificado como un terremoto marciano. Comparar los eventos de Viking con los de InSight, utilizando tecnologías con 43 años de diferencia es un desafío, pero la comparación de los dos eventos de Viking con algunos eventos de InSight mostró que la similitud de las formas de onda era razonable. [4]

El 6 de abril de 2019, en el sol 128 de la misión InSight , el Experimento Sísmico para la Estructura Interior (SEIS) detectó un evento sísmico de magnitud 1-2. [21] Se detectaron otros tres eventos sísmicos candidatos no confirmados el 14 de marzo, el 10 de abril y el 11 de abril de 2019. El terremoto es similar a los terremotos lunares detectados durante el programa Apolo. Podría haber sido causado por la actividad interna del planeta o por un meteorito que golpeó la superficie. Se cree que el epicentro estaba a 100 km del módulo de aterrizaje. Hasta el 30 de septiembre de 2019, SEIS había informado de 450 eventos de varios tipos. [22]

Eventos sísmicos experimentales (artificiales)

El rover Perseverance de la NASA actuará como una fuente sísmica de localización temporal y espacial conocida al aterrizar en la superficie. El módulo de aterrizaje InSight evaluará si las señales producidas por este evento serán detectables a 3.452 km de distancia. [23]

Véase también

Referencias

  1. ^ Kornei, Katherine (22 de enero de 2022). «Rocas que rebotan indican terremotos en Marte: una preponderancia de huellas de rocas en el planeta rojo puede ser evidencia de actividad sísmica reciente». The New York Times . Consultado el 22 de enero de 2022 .
  2. ^ abcd Anderson, Don L.; Miller, WF; Latham, GV; Nakamura, Y.; Toksoz, MN; Dainty, MN; Duennebier, FK; Lazarewicz, AR; Kovach, RL; Knight, TCD (30 de septiembre de 1977). "Sismología en Marte". Journal of Geophysical Research . 82 (28): 22. doi :10.1029/JS082i028p04524 – vía American Geophysical Union.
  3. ^ Greicius, Tony (1 de abril de 2021). «InSight de la NASA detecta dos terremotos importantes en Marte». NASA . Consultado el 24 de julio de 2021 .
  4. ^ abcd Lazarewicz, Andrew R. (10 de julio de 2023). "Martemotos vikingos de 1976: arqueología sísmica". Revista de investigación geofísica: planetas . 128 (e2022JE007660): 20. doi :10.1029/2022JE007660. S2CID  259927674 – vía American Geophysical Union.
  5. ^ Yin, A. (4 de junio de 2012). "Análisis estructural de la zona de falla de Valles Marineris: Posible evidencia de fallas de desgarre a gran escala en Marte". Lithosphere . 4 (4): 286–330. Bibcode :2012Lsphe...4..286Y. doi : 10.1130/L192.1 .
  6. ^ "Los dos terremotos más grandes registrados hasta la fecha en Marte desde el otro lado del planeta". Sociedad Sismológica de América (Comunicado de prensa). SpaceRef. 26 de abril de 2022. Consultado el 26 de abril de 2022 .
  7. ^ abcd Lorenz, Ralph D.; Nakamura, Yosio (2013). "Viking Seismometer Record: Data Restoration and Dust Devil Search" (PDF) . 44.ª Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria (2013) (1719): 1178. Código Bibliográfico :2013LPI....44.1178L . Consultado el 24 de abril de 2019 .
  8. ^ Greicius, Tony (28 de marzo de 2018). «Los 'martemotos' podrían sacudir la ciencia planetaria». NASA . NASA. Laboratorio de Propulsión a Chorro . Consultado el 21 de noviembre de 2018 .
  9. ^ Lorenz, Ralph D.; Nakamura, Yosio; Murphy, James R. (noviembre de 2017). "Mediciones del sismómetro Viking-2 en Marte: archivo de datos PDS y aplicaciones meteorológicas". Ciencias de la Tierra y el Espacio . 4 (11): 681–688. Bibcode :2017E&SS....4..681L. doi : 10.1002/2017EA000306 .
  10. ^ Goins, NR; Lazarewicz, AR (mayo de 1979). "Sismicidad marciana". Geophysical Research Letters . 6 (7): 3. doi :10.1029/GL006i005p00368 – vía American Geophysical Union.
  11. ^ Stevanović, J.; Teanby, NA; Wookey, J.; Selby, N.; Daubar, IJ; Vaubaillon, J.; Garcia, R. (9 de enero de 2017). "Estallidos aéreos de bólidos como fuente sísmica para la misión Mars InSight 2018". Space Science Reviews . 211 (1–4): 525–545. Bibcode :2017SSRv..211..525S. doi :10.1007/s11214-016-0327-3. S2CID  125102926.
  12. ^ "La NASA y la Agencia Espacial Francesa firman un acuerdo para una misión a Marte" (Nota de prensa). NASA. 10 de febrero de 2014. Consultado el 11 de febrero de 2014 .
  13. ^ Boyle, Rebecca (4 de junio de 2015). «Escuchar los meteoritos que impactan en Marte nos dirá qué hay dentro». New Scientist . Consultado el 5 de junio de 2015 .
  14. ^ Kumar, Sunil (1 de septiembre de 2006). Diseño y desarrollo de un microsismómetro de silicio (PDF) (Ph.D.). Imperial College London. Archivado desde el original (PDF) el 10 de junio de 2016 . Consultado el 15 de julio de 2015 .
  15. ^ Witze, Alexandra (24 de abril de 2019). «Se detecta el primer «terremoto marciano» en el planeta rojo». Scientific American . Consultado el 25 de abril de 2019 .
  16. ^ Brown, Dwayne; Johnson, Alana; Good, Andrew (23 de abril de 2019). «InSight de la NASA detecta el primer posible 'terremoto' en Marte». NASA . Consultado el 23 de abril de 2019 .
  17. ^ Bartels, Meghan (23 de abril de 2019). «Marsquake! NASA's InSight Lander Feels Its 1st Red Planet Tremor» (¡Terremoto en Marte! El módulo de aterrizaje InSight de la NASA siente su primer temblor en un planeta rojo). Space.com . Consultado el 23 de abril de 2019 .
  18. ^ Good, Andrew; Fox, Karen; Johnson, Alana (9 de mayo de 2022). «InSight de la NASA registra un terremoto monstruoso en Marte». NASA . Consultado el 10 de mayo de 2022 .
  19. ^ "Revelan la fuente del mayor terremoto de la historia en Marte". ScienceDaily . Archivado desde el original el 18 de octubre de 2023 . Consultado el 23 de octubre de 2023 .
  20. ^ Lorenz, Ralph D.; Nakamura, Yosio; Murphy, James R. (noviembre de 2017). "Mediciones del sismómetro Viking-2 en Marte: archivo de datos PDS y aplicaciones meteorológicas". Ciencias de la Tierra y del Espacio . 4 (11): 681–688. Bibcode :2017E&SS....4..681L. doi : 10.1002/2017ea000306 . ISSN  2333-5084.
  21. ^ Amos, Jonathan (23 de abril de 2019). «El módulo de aterrizaje de la NASA detecta el primer terremoto en Marte». BBC . Consultado el 6 de agosto de 2019 .
  22. ^ Banerdt, W. Bruce; Smrekar, Suzanne E.; Banfield, Don; Giardini, Domenico; Golombek, Matthew; Johnson, Catherine L. ; Lognonné, Philippe; Spiga, Aymeric; Spohn, Tilman; Perrin, Clément; Stähler, Simon C. (marzo de 2020). «Resultados iniciales de la misión InSight en Marte». Nature Geoscience . 13 (3): 183–189. Código Bibliográfico :2020NatGe..13..183B. doi :10.1038/s41561-020-0544-y. ISSN  1752-0894. S2CID  211266334.
  23. ^ Fernando, Benjamin; Wójcicka, Natalia; Marouchka, Froment; Maguire, Ross; Stähler, Simon; Rolland, Lucie]; Collins, Gareth; Karatekin, Ozgur; Larmat, Carene; Sansom, Eleanor; Teanby, Nicholas; Spiga, Aymeric; Karakostas, Foivos; Leng, Kuangdai; Nissen-Meyer, Tarje; Kawamura, Taichi; Giardini, Domenico; Lognonné, Philippe; Banerdt, Bruce; Daubar, Ingrid (abril de 2021). "Escuchando el aterrizaje: detecciones sísmicas de la llegada de Perseverance a Marte con InSight". Ciencias de la Tierra y el Espacio . 8 (4). doi : 10.1029/2020EA001585 . hdl : 20.500.11937/90005 . ISSN  2333-5084.

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