Nature自然科研@洞察号火星日记:300多场“火星震”、神秘午夜脉冲和黏黏土壤

在“洞察”号发射之前 , 研究人员就预测其很可能会探测到来自科柏洛斯槽沟的地震 。 巴黎地球物理研究所的行星科学家AliceJacob说 , 这里的断层边缘可以积聚应力 。 她领导的一项研究表明 , 这可能是“洞察”号所探测到的火星地震的来源 。 【Nature自然科研@洞察号火星日记:300多场“火星震”、神秘午夜脉冲和黏黏土壤】原文作者:AlexandraWitze
美国宇航局的“洞察”号火星着陆器目前已检测到了300多场“火星震”(Marsquakes) , 并追踪到了其中一些地震的震源信息 。 (注:本文英文原文首发发于2019年圣诞节前夕 , 文中数据非最新)
加州旧金山
火星上的地震来得又快又猛 。 在位于火星赤道附近的着陆点 , 美国宇航局的“洞察”号每天大约可以探测到两次地震 , 而且探测到地震的频率还在上升 。
Nature自然科研@洞察号火星日记:300多场“火星震”、神秘午夜脉冲和黏黏土壤
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“洞察”号火星着陆器的地震仪有三个非常灵敏的传感器 , 为了防风 , 它们被放置在一个圆顶结构内 。 图片来源:NASA/JPL-Caltech 。
“我们探测到了很多场地震 。 ”BruceBanerdt说 , 他是位于加州的喷气推进实验室的一名地球物理学家 , 也是“洞察”号的首席研究员 。 2019年12月12日 , Banerdt在旧金山美国地球物理联合会的一场会议上 , 报告了他们的发现 。
自从一年多前抵达火星以来 , “洞察”号已经探测到了322场火星地震 。 这是人类首次在火星上探测到地震 , 也是第一次在地球和月球以外的天体上探测到地震 。 科学家们的目标是利用地震来探索火星的内部结构 , 包括破解火星内部的地壳、地幔和地核等地层 。
大多数火星地震都非常轻微 , 程度要比地球上的任何一场地震都轻得多 。 但是也有一两场地震震级较高 , 达到了将近4级 , 这样的震级足以让科学家们找出地震的震源所在 。
其中最大的两场地震来自科柏洛斯槽沟(CerberusFossae)——位于“洞察”号以东约1600公里 , 地质活动十分活跃 。 引起这两场地震的原因可能是 , 应力在火星地壳内沿地质断层不断积聚 , 然后以火星地震的形式释放了出来 。
这次任务的其他初步发现还包括 , 每天晚上在午夜前后 , 着陆器下方会传来神秘的磁脉冲 。 不过 , “洞察”号的主要目标之一 , 是将温度探测器钻入火星地下5米 , 但很遗憾的是 , 这一目标至今无法达成 。 这个被称为“鼹鼠”的探测器在土壤中遇到的摩擦力超出了科学家的预期 。 19年10月 , 它甚至意外地从洞里退了出来 。
追踪轻微地震
迄今为止 , 最大的发现来自于不断增多的火星地震记录 。 当夜幕降临 , 白天里呼啸的狂风逐渐平息 , “洞察”号高度灵敏的地震仪搜寻着地震的踪迹 。
火星地震分为两种 。 最常见的是高频地震 , 较不常见的是低频地震 。 瑞士苏黎世联邦理工学院的地震学家DomenicoGiardini说 , 高频地震可能来自于使火星浅层地壳破裂的震动 , 而低频地震可能是从火星内部更深的地幔传来的震动 。
最大的两场地震发生在2019年5月和7月 , 都属于低频地震 。 研究团队的成员追踪到了地震能的来源:科柏洛斯槽沟 。 该地区是近期地质活动的中心 , 有在近一千万年内发生过移动的地质断层 。
在“洞察”号发射之前 , 研究人员就预测其很可能会探测到来自科柏洛斯槽沟的地震 。 巴黎地球物理研究所的行星科学家AliceJacob说 , 这里的断层边缘可以积聚应力 。 她领导的一项研究表明 , 这可能是“洞察”号所探测到的火星地震的来源 。
Banerdt说 , 地震发生的频率在不断增加 , 从刚着陆时的零星几次 , 到现在的一天两次 。 “洞察”号科学家还不清楚其中的原因 。
同样神秘的 , 是每天晚上出现的磁脉冲 。 “洞察”号用磁力计对磁脉冲进行了测量 , 这种磁脉冲可能与火星周围太空环境的某种变化有关 。 一种观点是 , 这种磁脉冲是由来自太阳风的带电粒子猛烈撞击火星磁场而产生的 。