Mars continue de surprendre les scientifiques avec son activité géologique. Bien que la planète rouge manque les mouvements tectoniques qui façonnent la Terre, il subit toujours une activité sismique causée par les forces internes et les impacts météoroïdes.
Des découvertes récentes, propulsées par l’intelligence artificielle, ont révélé un nouveau cratère sur Mars qui évite la profondeur des ondes sismiques générées par l’impact.
Cette constatation remet en question les modèles existants de l’intérieur de la planète et ouvre de nouvelles voies pour comprendre son histoire géologique.
Une paire d’études récentes publiées dans Lettres de recherche géophysique détail comment les scientifiques ont lié un cratère nouvellement formé à l’activité sismique enregistrée par la NASA Insigne.
Avec l’aide des données de l’orbiteur de reconnaissance Mars (Mro), les chercheurs peuvent désormais affiner leurs modèles du sous-sol de la planète, ce qui améliorera notre connaissance de Mars et également notre compréhension d’autres mondes rocheux, y compris la Terre et sa Lune.
Impact Crater qui a changé la recherche sur Mars
La mission Insight de la NASA a été conçue pour sonder l’intérieur de Mars et offrir un regard sans précédent sur la croûte, le manteau et le noyau de la planète.
Le Lander, arrivé en 2018, a déployé le premier sismomètre jamais placé sur la surface martienne.
Au cours de sa mission de quatre ans, Insight a détecté plus de 1 300 mètres de mars, certaines causées par des forces internes et d’autres déclenchées par des rochers spatiaux frappant la planète.
En étudiant comment les ondes sismiques se déplacent à travers différentes couches de Mars, les scientifiques ont pu déduire la structure interne de la planète. Contrairement à la Terre, qui a un intérieur dynamique, Mars semble avoir un manteau plus froid et plus rigide.
L’une des découvertes récentes les plus importantes impliquait un impact météoroïde près de Cerberus Fossae, une région géologiquement active sur Mars.
L’impact a non seulement créé un cratère visible mais a également généré des ondes sismiques qui ont voyagé d’une manière inattendue, révélant une nouvelle voie pour l’énergie sismique à travers le manteau de la planète.
Mars impact les cratères et les ondes sismiques
Les scientifiques se sont longtemps appuyés sur les données sismiques pour étudier les intérieurs des planètes. Sur Terre, les tremblements de terre aident les chercheurs à comprendre comment les couches de notre planète interagissent.
Sur Mars, où l’activité sismique est beaucoup plus faible, les chercheurs utilisent des quille à mars et ont un impact sur les événements pour étudier la nature du sous-sol.
Le cratère Mars nouvellement découvert, qui mesure 71 pieds (21,5 mètres) de diamètre, est situé à plus de 1 019 miles (1 640 km) du site d’atterrissage d’Insight.
L’énergie sismique qu’il a produite était étonnamment forte pour un impact à cette distance. Les scientifiques croyaient à l’origine que la croûte de Mars atténuerait les ondes sismiques des impacts, les affaiblissant ainsi avant d’atteindre l’atterrisseur de la perspicacité. Cependant, cet événement a prouvé le contraire.
Capturée par la caméra Hirise sur l’orbiteur de reconnaissance Mars de la NASA le 4 mars 2021, ce cratère d’impact a été trouvé dans Cerberus Fossae, une région sismiquement active de la planète rouge. Les scientifiques ont égalé son apparition à la surface avec un séisme détecté par Insight Lander de la NASA. Crédit: NASA / JPL-CALTECH / Université de l’Arizona
“Nous avions l’habitude de penser que l’énergie détectée à partir de la grande majorité des événements sismiques était coincé à voyager dans la croûte martienne”, a déclaré Constannos Charalambous, membre de l’équipe de Insight Imperial College London.
“Cette constatation montre un chemin plus profond et plus rapide – appelez cela une autoroute sismique – à travers le manteau, permettant aux tremblements de terre d’atteindre des régions plus éloignées de la planète.”
L’IA et le Mars ont un impact sur la détection du cratère
Le suivi de nouveaux cratères d’impact sur Mars a toujours été une tâche à forte intensité de main-d’œuvre. Les scientifiques comptent sur les images avant et après le MRO pour détecter les modifications de la surface de la planète.
Dans le passé, ce processus a nécessité un tamisage manuellement à travers des milliers d’images, à la recherche de signes révélateurs de cratères frais.
Pour accélérer ce processus, la NASA Laboratoire de propulsion à réaction a développé un outil alimenté par AI qui peut rapidement analyser les images de MRO Caméra de contexte.
Cet algorithme d’apprentissage automatique scanne des dizaines de milliers d’images en quelques heures, identifiant les sites d’impact potentiels pour une enquête plus approfondie.
“Fait manuellement, ce serait des années de travail”, a déclaré Valentin Bickel, membre de l’équipe de Insight Université de Berne en Suisse. «En utilisant cet outil, nous sommes passés de dizaines de milliers d’images à une poignée en quelques jours. Ce n’est pas aussi bon qu’un humain, mais c’est super rapide. “
La recherche assistée par l’IA s’est concentrée sur les zones à moins de 1 864 miles (3 000 km) de l’emplacement d’Insight, à la recherche de cratères qui se sont formés pendant que le sismomètre de l’atterrissage était actif. En comparant les images horrifiques, les scientifiques ont trouvé 123 cratères frais.
Parmi ceux-ci, 49 ont montré des correspondances possibles avec les données de Marsquake. Après un filtrage supplémentaire, ils ont identifié le cratère d’impact de Cerberus Fossae comme la source la plus probable d’un événement sismique enregistré.
MARSQUAKES Vs Impacts
L’un des plus grands défis de la sismologie planétaire est la différenciation entre les tremblements de terre causés par les processus internes et ceux déclenchés par des grèves météoroïdes.
“Nous pensions que Cerberus Fossae avait produit de nombreux signaux sismiques à haute fréquence associés à des tremblements de terre générés en interne, mais cela suggère qu’une partie de l’activité n’y provient pas et pourrait en fait provenir d’impacts à la place”, a déclaré Charalambous.
Cette distinction est cruciale pour comprendre l’évolution géologique à long terme de Mars. Si certains signaux sismiques attribués à l’activité tectonique étaient en fait causés par des impacts, cela pourrait remodeler les interprétations de la dynamique interne de Mars.
Le rôle de l’IA dans la science spatiale
Le succès de l’IA dans la détection des cratères d’impact n’est qu’un exemple de la façon dont l’apprentissage automatique transforme la recherche martienne et la science planétaire globale.
“Maintenant, nous avons tellement d’images de la Lune et de Mars que la lutte est de traiter et d’analyser les données”, a déclaré Bickel. «Nous sommes finalement arrivés à l’ère du Big Data de la science planétaire.»
Comme des missions comme la NASA Persévérance Rover Et Esa Exomars Continuez à rassembler de grandes quantités de données, l’IA jouera un rôle de plus en plus vital dans le traitement et l’interprétation de ces résultats.
Les scientifiques développent désormais de nouveaux modèles d’apprentissage automatique qui peuvent détecter automatiquement les changements géologiques, ce qui leur permet de faire des découvertes plus rapidement que jamais.
Effort mondial derrière Insight et MRO
La mission d’insistance de la NASA faisait partie du programme de découverte de l’agence, gérée par le Centre de vol d’espace Marshall.
Centre national français d’études spatiales (CNES) a fourni l’expérience sismique pour la structure intérieure (SEIS), avec d’autres contributions du Paris Globe Physics Institutele Institut Max Planck pour la recherche sur le système solaire, et ETH Zurich.
Allemagne Dlr fourni le flux de chaleur et les propriétés physiques, tandis que l’Espagne Centre d’astrobiologie Les capteurs de température et de vent fournis.
L’orbiteur de reconnaissance Mars, qui a joué un rôle crucial dans cette découverte, est géré par le laboratoire de propulsion de Jet de la NASA. Le Université d’Arizona exploité sa caméra haute résolution, Hiriseralors que Malin Space Science Systems construit et exploite la caméra de contexte.
Crater Discovery Change Analysis Mars
La découverte d’un cratère à impact nouveau lié aux ondes sismiques voyageant dans le manteau de Mars marque une progression importante en science planétaire.
Alors que les chercheurs continuent d’analyser les données d’Insight, ils affineront leur compréhension du comportement de l’intérieur martien.
Avec des outils axés sur l’IA améliorant l’efficacité de la détection des cratères et de l’analyse sismique, les missions futures seront mieux équipées pour déverrouiller les secrets cachés sous la surface de la planète rouge.
Le papiers sont publié dans Lettres de recherche géophysique (GRL).
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