Em 24 de dezembro de 2021, ondas sísmicas altamente incomuns foram registradas pela sonda InSight da NASA , que registra atividade sísmica (ou 'marsquakes') no Planeta Vermelho desde novembro de 2018. Para investigar a fonte potencial, a equipe científica InSight examinou fotografias aéreas capturado por câmeras de alta resolução no Mars Reconnaissance Orbiter da NASA . Imagens tiradas pelo orbitador entre 24 e 25 de dezembro de 2021 revelaram uma grande cratera de impacto a cerca de 3.500 quilômetros (2.200 milhas) da InSight. Usando o mesmo método, os pesquisadores reexaminaram os dados mais antigos registrados pelo módulo de pouso para investigar outra onda sísmica incomum registrada em setembro de 2021. Isso foi mapeado para uma cratera um pouco menor a menos de 7.500 quilômetros (cerca de 4.700 milhas) do InSight.

O Dr. Benjamin Fernando (Departamento de Física e Departamento de Ciências da Terra da Universidade de Oxford), co-presidente do Grupo Temático Impactos da InSight, disse: “Estas são as maiores crateras frescas que já vimos em qualquer lugar do Sistema Solar. A maior tem cerca de 150 metros de diâmetro (cerca de uma vez e meia o tamanho de Trafalgar Square) e a zona da explosão tem cerca de 35 quilômetros de diâmetro – isso cobriria a maior parte da área dentro da M25.'

A força desses impactos gerou as primeiras ondas sísmicas que atingiram o módulo de pouso InSight, propagando-se através da crosta, e não através do manto e núcleo mais profundos do planeta. Consequentemente, os dados contêm novas informações valiosas sobre a estrutura e composição da crosta, que até agora permaneceu em grande parte desconhecida.

Em particular, os pesquisadores esperam que isso possa ajudar a resolver um mistério secular, conhecido como 'a dicotomia marciana'. Dr Fernando explicou: “Uma característica realmente distinta de Marte é um forte contraste entre os hemisférios norte e sul. Enquanto o hemisfério sul é montanhoso e coberto de crateras, o hemisfério norte é relativamente plano. Uma teoria popular para esta dicotomia é que as crostas no norte e no sul podem ser compostas de materiais diferentes e ter histórias evolutivas muito diferentes, mas os novos dados sugerem que as crostas podem ter estruturas surpreendentemente semelhantes em profundidade.'

Outra descoberta inesperada foi que o meteorito maior havia rompido em uma camada de gelo de água subterrânea: o mais ao sul que o gelo já foi encontrado em Marte. Imagens capturadas pela Mars Reconnaissance Orbiter mostraram grandes blocos de gelo puro ejetados das camadas mais rasas da cratera.

A equipe de pesquisa também espera que os dados forneçam pistas importantes sobre como Marte se formou e evoluiu. Como a composição da crosta é o resultado de processos dinâmicos iniciais no manto do planeta, isso pode indicar como eram as condições há bilhões de anos.

Dr Fernando disse: “Uma coisa em particular que planejamos analisar aqui em Oxford é qual o melhor conjunto de critérios para diferenciar eventos de impacto de outros terremotos, levando em conta tudo o que esses impactos nos ensinaram. Isso será particularmente importante para futuras missões de sismologia, incluindo aquelas para a Lua e as luas geladas do Sistema Solar exterior'.

"Normalmente, esperamos um impacto como este apenas uma vez a cada poucos anos, então observar dois no espaço de 100 dias é extraordinário", acrescentou o Dr. Fernando. E pode ser bem a tempo: desde maio de 2022, a InSight vem perdendo energia gradualmente devido à poeira acumulada em seus painéis solares. Espera-se que não esteja mais operando em dezembro de 2022, o que concluirá uma missão que detectou com sucesso mais de 1.300 marsquakes. Isso inclui o maior terremoto já observado em outro planeta : um tremor estimado de magnitude 5 em 4 de maio de 2022.

A missão teve uma forte ligação com a Universidade de Oxford desde o início, com pesquisadores do Departamento de Física desempenhando um papel fundamental no desenvolvimento de um dos principais instrumentos a bordo : o sismômetro de curto período (SEIS-SP). Em particular, a equipe de Oxford foi responsável por empacotar os 'chips' do sensor para o instrumento, integrando-os com a eletrônica de controle, garantindo que eles sobreviveriam no espaço e no ambiente marciano e testando o desempenho do sensor.

Libby Jackson, Chefe de Exploração Espacial da Agência Espacial do Reino Unido, disse: “É fascinante ver os dados retornados do sismômetro da InSight, construído no Reino Unido, nos dando uma imagem mais clara da estrutura de Marte e, por sua vez, nos aproximando um pouco da compreensão de como os planetas do nosso sistema solar foram formados. À medida que a comunidade espacial global aumenta seu foco na exploração de Marte, temos o prazer de contribuir para o programa InSight com o Imperial College London e a Universidade de Oxford, e estamos ansiosos para ver o que essas novas informações levarão.'

"Estes resultados provavelmente serão algumas das últimas grandes descobertas feitas pela sonda InSight, mas mesmo se for esse o caso, será um belo final para uma missão de grande sucesso", concluiu o Dr. Fernando.

Os estudos, ' Ondas de superfície e estrutura crustal em Marte ' e ' Maior crateras de impacto recente em Marte: imagem orbital e coinvestigação sísmica de superfície ', foram publicados na revista Science .

Uma gravação do impacto do meteorito capturada pelo sismômetro da InSight em 24 de dezembro de 2021 pode ser ouvida no site da NASA InSight Mission .