火星是一颗充满地震、尘暴和奇怪磁脉冲的行星

IANqGpQc

在这艺术图中美国航天局“洞察”号火星着陆器的概念图，可以在下面看到行星地下的层层结构，在背景中可以看到尘暴。

由于NASA“洞察”号登陆器任务的第一年，对火星的新认识开始出现。今天发表的一组六篇论文中描述的发现揭示了一颗充满地震、尘暴和奇怪磁脉冲的行星。
其中五篇论文发表在《自然》杂志上。另一篇发表在《自然地球科学》上的论文详细介绍了“洞察”号宇宙飞船的着陆地点，这是一个在一个叫做“极乐世界”的地区被昵称为“宅地坑”的浅坑。
“洞察”号是第一次致力于深入火星表面的任务。它的科学工具包括用于探测地震的地震仪、用于测量风和空气压力的传感器、磁强计和用于测量地

火星的剖面图，显示了研究地震活动的“洞察”号着陆器。

当研究小组继续按计划将探测器送入火星表面时，名为“内部结构地震实验”（SEIS）的超灵敏地震仪已使科学家们能够“听到”数百至数千英里外的多次震动事件。
地震波受到它们所通过的物质的影响，给科学家们提供了一种研究行星内部结构组成的方法。火星可以帮助研究小组更好地了解包括地球在内的所有岩石行星是如何形成的。
地下
火星的震动比预期的更频繁，但也更温和。到目前为止，SEIS已经发现超过450个地震信号，其中绝大多数可能是地震（与风等环境因素产生的数据噪声相反）。最大的一次地震规模约为4.0级，还不足以从地壳下进入地球的下地幔和地核。JPL的InSight首席研究员布鲁斯?班纳特（Bruce Banerdt）表示，在研究地球内部结构时，这些是“苹果最有活力的部分”。
科学家们已经做好了更多准备：在2018年11月“洞察”号着陆数月后，他们才记录到第一次地震事件。到2019年底，SEIS每天检测到大约两个地震信号，这表明InSight刚好在一个特别安静的时间触底。科学家们仍然为“大的”祈祷
火星没有像地球那样的构造板块，但它确实有火山活动区，可以引起轰隆声。两次地震与其中一个地区，Cerberus Fossae有着密切的联系，科学家在那里看到了可能已经被震倒在悬崖边的巨石。那里的古代洪水雕刻了将近800英里（1300公里）长的河道。熔岩流随后在过去的1000万年里渗入了这些通道——这是地质年代的转瞬即逝。
其中一些年轻的熔岩流显示出不到200万年前被地震震裂的迹象。”“这几乎是地球上最年轻的构造特征，”JPL的行星地质学家马特·戈伦贝克说我们看到这个地区有震动的迹象并不奇怪，但这很酷。”

NASA“洞察”号探测到的两次最大的地震似乎起源于火星上一个叫Cerberus Fossae的区域。科学家先前发现了这里的构造活动迹象，包括山体滑坡。这张照片是由NASA火星探测轨道飞行器上的HiRISE相机拍摄的。

在表面
数十亿年前，火星有一个磁场。它已经不存在了，但它留下了鬼魂，磁化了现在在地下200英尺（61米）到几英里的古老岩石。“洞察”号配备了磁强计——这是火星表面第一个探测到磁信号的仪器。
磁强计发现，霍姆斯泰德山谷的信号比根据轨道航天器研究该地区的数据预测的信号强10倍。这些轨道器的测量值平均超过几百英里，而InSight的测量值更为局部。
不列颠哥伦比亚大学（University of British Columbia）和行星科学研究所（planetary Science Institute）的行星科学家凯瑟琳·约翰逊（Catherine Johnson）说，由于“洞察”号所在地的大多数地表岩石都太年轻，不可能被行星的前磁场所磁化，“这种磁力一定来自地下的古老岩石。”我们将这些数据与我们从地震学和地质学所知道的结合起来，以了解洞察之下的磁化层。我们要探测这片区域，它们必须有多强或多深？”
此外，科学家们还对这些信号如何随时间变化感到好奇。这些测量值昼夜不一；它们也往往在午夜前后跳动。关于这些变化的原因，理论仍在形成中，但有一种可能性是它们与太阳风与火星大气相互作用有关
在风中
InSight几乎连续测量风速、风向和气压，提供的数据比以前的着陆任务更多。太空船的气象传感器已经探测到数千个经过的旋风，当它们捡起沙粒并变得可见时，这些旋风被称为尘暴。”巴黎索邦大学（Sorbonne University）的大气科学家艾梅里克·斯皮加（Aymeric Spiga）说：“这个地点的旋风比我们携带气象传感器登陆火星的任何地方都多。
尽管如此频繁的活动和频繁的成像，InSight的相机还没有看到尘暴。但SEIS可以感觉到这些旋风像一个巨大的吸尘器一样在表面上拉扯。”“旋风是地下地震勘探的完美选择，”巴黎地球物理研究所（IPGP）首席研究员菲利普·洛格诺内（Philippe Lognonné）说。
未来：核心
“洞察”号有两个无线电：一个用于定期发送和接收数据，另一个更强大的无线电用于测量火星旋转时的“摆动”。这个X波段的无线电，也被称为旋转和内部结构实验（RISE），最终可以揭示行星的核心是固体还是液体。一个固体的核心会导致火星的摆动比液体的小。
第一年的数据只是一个开始。观察整整一个火星年（地球两年）会让科学家们更好地了解地球抖动的大小和速度。
关于洞察力
JPL是加州理工学院帕萨迪纳分校的一个部门，负责管理NASA科学任务局的InSight。InSight是NASA探索计划的一部分，由位于阿拉巴马州亨茨维尔的宇航局马歇尔航天飞行中心管理。位于丹佛的洛克希德马丁航天公司建造了“洞察”号宇宙飞船，包括其巡航阶段和着陆器，并为该任务的宇宙飞船运行提供支持。
包括法国国家空间研究中心（CNES）、德国航空航天中心（DLR）和英国航天局（UKSA）在内的一些欧洲合作伙伴正在支持“洞察”任务。CNES与IPGP（巴黎地球物理研究所）的首席研究员一起，为NASA提供了内部结构（SEIS）仪器的地震实验。对SEIS的重大贡献来自IPGP、德国Max-Planck太阳系研究所（MPS）、瑞士瑞士联邦理工学院（ETH-Zurich）、英国伦敦帝国理工学院（Imperial College London）和牛津大学（Oxford University）以及JPL。DLR提供了热流和物理特性包（HP3）仪器，波兰科学院空间研究中心（CBK）和波兰Astronika做出了重大贡献。西班牙太空生物中心（CAB）提供了温度和风力传感器。


原文地址：今日头条