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：Alexandra Witze
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】

本文插图
“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。 ”Bruce Banerdt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（Cerberus Fossae）——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Domenico Giardini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Alice Jacob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。
探测器问题
“洞察”号迄今为止最为戏剧性的问题出自于“鼹鼠”温度探测器。这个探测器最初按照计划在地面钻洞，但在去年十月份遭遇阻碍，突然弹出了洞口。