毎日火星に隕石落下、新しい火星地震で未来宇宙ミッションに影響

Tokyoチューリッヒ工科大学とインペリアル・カレッジ・ロンドンの研究者たちは、毎年280から360の隕石が火星に落下し、8メートル（26フィート）を超えるクレーターを形成していることを算出しました。彼らはNASAのインサイト・ミッションのデータを用いてこの数値を導き出しましたが、この数値は宇宙からの画像を用いた以前の推定値の約5倍にあたります。ジェラルディン・ゼンヘウゼルンは、地震学が隕石の落下頻度を測定する非常に有効な手段であると述べています。

科学者たちは、新しいタイプの地震である超高周波 (VF) イベントを発見しました。これらの地震は隕石の衝突によって引き起こされます。火星での通常の地震と比較すると、これらの衝突による地震は同じ強さでも非常に速く発生します。通常のマグニチュード3の地震は数秒間続きますが、同じ規模の衝撃による地震は秒速でわずか0.2秒で終わります。

NASAのインサイトミッションの地震計が、基地の近くで6つの地震活動を探知しました。これらは隕石の衝突によるものと特定されました。研究者たちは、この現象をより大規模なVF-地震と関連付けました。地震データを解析することにより、さらに80件の地震も隕石の衝突が原因であることを発見しました。

火星のクレーターの画像には、隕石の衝突地点が示されています。

毎年、約17,000個の隕石が地球に落ちています。火星は大気が薄いため、隕石の衝突がより頻繁に起こります。また、火星では定期的に砂嵐が発生し、クレーターが見えにくくなります。以前は月のモデルを用いて火星への衝突を推定していましたが、これには限界がありました。

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2021年12月、研究チームは地震の調査を開始しました。彼らは、新しい150メートル幅のクレーターに関連する大きな遠方の地震を発見しました。チームは、火星偵察衛星のコンテキストカメラを使用して、地震のタイミングと位置に一致する他の新しいクレーターを探しました。その結果、直径100メートル以上の新しいクレーターを発見しました。バスケットボールサイズの隕石によってできた小さなクレーターは見つけにくかったです。

新たな推定によれば、火星ではほぼ毎日8メートルのクレーターが出現しています。また、30メートルのクレーターは月に一度程度形成されます。この情報は、火星でのロボットや将来の人間のミッションの安全性にとって重要です。研究により、地震計は感知可能なすべての衝突を検出できることが示されています。

「私たちは、VF・火星地震の強度と位置を基にクレーターのサイズを測定しました。」とナタリア・ヴォイチツカさんは述べました。「その後、InSight着陸船の近くで1年間に出現したクレーターの数を計算し、この情報を用いて火星全体の衝突率を推定しました。」

NASAの火星探査計画「インサイト」の主要研究者であるドメニコ・ジャルディーニは、この研究がどれほど重要かを強調しました。彼は、これがミッションの主要目的のひとつであると述べています。ゼンハウザンは、火星の平らで砂埃の多い地域は新しいクレーターを見つけやすいが、これらの地域が惑星の半分以下しか覆っていないと指摘しました。それでも、インサイトの高感度地震計は、カバーする範囲内のすべての衝突を検知することができます。

チームは、機械学習を活用して、衛星写真内のクレーターを特定し、データ内の地震イベントを検出する計画です。