Con la ayuda de la IA, los científicos descubrieron un cráter reciente creado por un impacto que sacudió material tan profundo como el manto del Planeta Rojo.
Los meteoritos que golpean Marte producen señales sísmicas que pueden llegar a mayores profundidades del planeta de lo que se sabía anteriormente. Ese es el hallazgo de un par de nuevos artículos que comparan los datos de terremotos marcianos recopilados por el módulo de aterrizaje InSight de la NASA con los cráteres de impacto detectados por el Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la agencia.
Los artículos, publicados el lunes 3 de febrero en Geophysical Research Letters (GRL), destacan cómo los científicos continúan aprendiendo de InSight, que la NASA retiró en 2022 después de una exitosa misión prolongada. InSight instaló el primer sismómetro en Marte, detectando más de 1.300 terremotos marcianos, que se producen por temblores en las profundidades del planeta (causados por rocas que se agrietan bajo el calor y la presión) y por rocas espaciales que golpean la superficie.
Al observar cómo cambian las ondas sísmicas de esos terremotos a medida que viajan a través de la corteza, el manto y el núcleo del planeta, los científicos obtienen una visión del interior de Marte, así como una mejor comprensión de cómo se forman todos los mundos rocosos, incluida la Tierra y su Luna.
En el pasado, los investigadores han tomado imágenes de nuevos cráteres de impacto y han encontrado datos sísmicos que coinciden con la fecha y la ubicación de la formación de los cráteres. Pero los dos nuevos estudios representan la primera vez que se ha correlacionado un impacto reciente con un temblor detectado en Cerberus Fossae, una región de Marte especialmente propensa a los terremotos que se encuentra a 1.640 kilómetros de InSight.
El cráter de impacto tiene 21,5 metros de diámetro y está mucho más lejos de InSight de lo que los científicos esperaban, basándose en la energía sísmica del terremoto. La corteza marciana tiene propiedades únicas que se cree que amortiguan las ondas sísmicas producidas por los impactos, y el análisis de los investigadores del impacto de Cerberus Fossae los llevó a concluir que las ondas que produjo tomaron una ruta más directa a través del manto del planeta.
El equipo de InSight ahora tendrá que reevaluar sus modelos de la composición y la estructura del interior de Marte para explicar cómo las señales sísmicas generadas por el impacto pueden llegar a tanta profundidad.
“Solíamos pensar que la energía detectada de la gran mayoría de los eventos sísmicos se quedaba atrapada viajando dentro de la corteza marciana”, dijo Constantinos Charalambous, miembro del equipo InSight del Imperial College de Londres. “Este hallazgo muestra un camino más profundo y rápido —llamémoslo una autopista sísmica— a través del manto, lo que permite que los terremotos alcancen regiones más distantes del planeta”.
Detectando cráteres de Marte con MRO
Un algoritmo de aprendizaje automático desarrollado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California para detectar impactos de meteoritos en Marte jugó un papel clave en el descubrimiento del cráter Cerberus Fossae. En cuestión de horas, la herramienta de inteligencia artificial puede examinar decenas de miles de imágenes en blanco y negro capturadas por la cámara de contexto de MRO, detectando las zonas de explosión alrededor de los cráteres. La herramienta selecciona imágenes candidatas para que las examinen los científicos que tienen experiencia en determinar qué coloraciones sutiles en Marte merecen imágenes más detalladas con la cámara del Experimento Científico de Imágenes de Alta Resolución (HiRISE) de MRO.
“Si se hiciera manualmente, esto llevaría años de trabajo”, dijo Valentin Bickel, miembro del equipo de InSight de la Universidad de Berna en Suiza. “Usando esta herramienta, pasamos de decenas de miles de imágenes a solo un puñado en cuestión de días. No es tan bueno como un humano, pero es súper rápido”.
Bickel y sus colegas buscaron cráteres en un radio de aproximadamente 3000 kilómetros de la ubicación de InSight, con la esperanza de encontrar algunos que se formaron mientras el sismómetro del módulo de aterrizaje estaba registrando. Al comparar imágenes de antes y después de la Context Camera durante un rango de tiempo, encontraron 123 cráteres recientes para hacer referencias cruzadas con los datos de InSight; 49 de ellos eran coincidencias potenciales con terremotos detectados por el sismómetro del módulo de aterrizaje. Charalambous y otros sismólogos filtraron ese conjunto aún más para identificar el cráter de impacto Cerberus Fossae de 71 pies.
Descifrando más, más rápido
Cuanto más estudian los científicos los datos de InSight, mejor se vuelven a la hora de distinguir las señales que se originan en el interior del planeta de las causadas por impactos de meteoritos. El impacto encontrado en Cerberus Fossae les ayudará a refinar aún más la forma de distinguir estas señales.
“Pensábamos que Cerberus Fossae producía muchas señales sísmicas de alta frecuencia asociadas con terremotos generados internamente, pero esto sugiere que parte de la actividad no se origina allí y en realidad podría deberse a impactos”, dijo Charalambous.
Los hallazgos también destacan cómo los investigadores están aprovechando la IA para mejorar la ciencia planetaria haciendo un mejor uso de todos los datos recopilados por las misiones de la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). Además de estudiar los cráteres marcianos, Bickel ha utilizado la IA para buscar deslizamientos de tierra, remolinos de polvo y características oscuras estacionales que aparecen en pendientes pronunciadas, llamadas rayas de pendiente o líneas de pendiente recurrentes. También se han utilizado herramientas de IA para encontrar cráteres y deslizamientos de tierra en la Luna de la Tierra.
“Ahora tenemos tantas imágenes de la Luna y Marte que la lucha es procesar y analizar los datos”, dijo Bickel. “Finalmente llegamos a la era de los macrodatos de la ciencia planetaria”.
Más sobre InSight
JPL administró InSight para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia. InSight fue parte del Programa Discovery de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la agencia en Huntsville, Alabama. Lockheed Martin Space en Denver construyó la nave espacial InSight, incluida su etapa de crucero y módulo de aterrizaje, y apoyó las operaciones de la nave espacial para la misión.
Varios socios europeos, incluido el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) de Francia y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), apoyaron la misión InSight. CNES proporcionó el instrumento Experimento Sísmico para Estructura Interior (SEIS) a la NASA, con el investigador principal en IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris). Contribuciones significativas para SEIS provinieron de IPGP; el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS) en Alemania; el Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH Zurich) en Suiza; el Imperial College de Londres y la Universidad de Oxford en el Reino Unido; y el JPL. El DLR proporcionó el instrumento Heat Flow and Physical Properties Package (HP3), con importantes contribuciones del Centro de Investigación Espacial (CBK) de la Academia Polaca de Ciencias y Astronika en Polonia. El Centro de Astrobiología (CAB) de España suministró los sensores de temperatura y viento.
El JPL, una división de Caltech en Pasadena, California, administra el Proyecto Mars Reconnaissance Orbiter para la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington. La Universidad de Arizona, en Tucson, opera HiRISE, que fue construida por BAE Systems en Boulder, Colorado. La Context Camera fue construida y es operada por Malin Space Science Systems en San Diego.
Para obtener más información en Inglés sobre Insight, visite: https://science.nasa.gov/mission/insight/
Para obtener más información en Inglés sobre MRO, visite: https://science.nasa.gov/mission/mars-reconnaissance-orbiter/
Traducción no oficial con fines divulgativos del artículo original en Inglés.
Créditos: NASA / JPL-Caltech