Eine am 13. September 2026 erstmals veröffentlichte Studie nutzt fünf Krater, die bei der Landung der Mission Mars 2020 im Jahr 2021 entstanden, um Modelle für flache Einschläge zu prüfen. Im bevorzugten dreidimensionalen Modell beträgt die geschätzte Kohäsion des lokalen Bodens 7 ± 1,5 kPa – ein Ergebnis für die untersuchten Stellen und Einschlagbedingungen.

Fünf Krater aus der Landung liefern einen Modelltest

Die Krater liegen rund 70 Kilometer nordwestlich des Jezero-Kraterrands. Zwei stammen wahrscheinlich von den beiden Wolfram-Ballastkörpern der Mars-2020-Kreuzflugstufe, den sogenannten Cruise Ballast Mass Devices (CBMDs). Drei weitere werden Fragmenten der Kreuzflugstufe zugeschrieben.

Jeder der beiden CBMDs wog 77 Kilogramm. Die Durchmesser der fünf Krater reichen von 2,6 bis 6,3 Metern; die Messunsicherheit beträgt jeweils ±0,5 Meter. Die Krater mit den Kennungen „-c“ und „-e“ gelten als die wahrscheinlichsten Treffer der beiden Ballastkörper. Beide messen 3,5 ± 0,5 Meter.

Orbitalbilder halfen bei der Zuordnung

Für die Identifikation verglichen die Forschenden Aufnahmen vor und nach der Landung, die der Mars Reconnaissance Orbiter mit seinen CTX- und HiRISE-Kameras gemacht hatte. CTX-Bilder haben eine Auflösung von 5 Metern pro Pixel, HiRISE-Aufnahmen von 0,25 Metern pro Pixel. Frische Kratermerkmale, Auswurfmaterial und die Lage der Krater flossen in die Zuordnung ein.

Die Bahnmodelle setzten für die beiden wahrscheinlichen CBMD-Einschläge einen Winkel von 10 Grad zur Horizontalen an. Die vorhergesagten Geschwindigkeiten lagen zwischen 2,7 und 5,4 Kilometern pro Sekunde; 4 Kilometer pro Sekunde galt als der wahrscheinlichste Wert.

Zwei- und dreidimensionale Modelle liefern unterschiedliche Werte

Das bevorzugte 3D-Modell bildet einen Wolframkörper ab, der mit 4 Kilometern pro Sekunde und einem Winkel von 10 Grad auftrifft. Es schätzt die Kohäsion – den Zusammenhalt des Bodens – am lokalen Ziel auf 7 ± 1,5 kPa.

Die 2D-Simulationen ergaben dagegen einen Bereich von 0,2 bis 1 kPa. Diese Werte stammen aus einer anderen Modellkonfiguration; sie beschreiben nicht denselben Simulationslauf wie das bevorzugte 3D-Ergebnis.

Wo die herkömmliche Kraterskalierung an Grenzen stößt

Bei einem sehr dichten Projektil wie Wolfram, das in flachem Winkel auf porösen Marsboden trifft, sagte die herkömmliche Kraterskalierung den Durchmesser im untersuchten Szenario um eine Größenordnung zu groß voraus. Die Forschenden verglichen diese Methode auch mit den Simulationen: Die π-Skalierung ergab eine effektive Festigkeit von 50 bis 200 kPa, abhängig von der vertikalen Einschlaggeschwindigkeit. Effektive Festigkeit und Bodenkohäsion sind unterschiedliche Größen.

Die Simulationen setzen einen kugelförmigen Einschlagkörper voraus und berücksichtigen örtliche Neigungen nicht. Die Studie hält weitere 3D-Simulationen für nötig, um die Schätzungen für diese Einschläge zu verbessern.