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“洞察號”一年:揭開火星神秘面紗的一角

日期:2020-03-19 09:21 作者:开心麻将

  美國國家航空航天局(NASA)的“洞察號”火星探測器登陸火星已有一年,在這一年多時間裡,它不斷地幫助科學家刷新著對這顆紅色星球的認知。

  2月24日,《自然·地球科學》和《自然·通訊》雜志刊發了6篇論文(其中《自然·地球科學》刊發了5篇),詳細介紹了科學家們的新發現,為我們揭開了這顆行星神秘面紗的一角。

  “洞察號”任務是NASA第一個致力於深入研究火星內部深層結構的任務,探測器上的內部結構地震實驗裝置(SEIS)即是為該任務專門設計的,用於探測記錄火星地震或流星撞擊產生的地震波,為科學家提供研究行星內部結構的線索。

  在2019年4月6日,SEIS首次探測到了源自火星內部的微弱震動信號,令科學家們興奮不已。而隨后的研究表明,火星地震遠比科學家們預期的要頻繁。2019年底的時候,SEIS每天差不多能檢測到兩個震動信號。而到目前為止,SEIS已經發現了450多個震動信號,其中絕大多數被認為是地震信號。雖然地震頻繁,但信號表明,火星上的這些地震都不強烈,最大的地震規模也隻有4.0級。

  在數十億年前,火星有著完整磁場,但如今已不存在。“洞察號”上的磁力計發現了其曾經存在的痕跡——磁化的古老岩石。但讓科學家們驚訝的是,在“洞察號”著陸點處的磁力信號要比研究該區域的軌道飛行器的數據所預測的強10倍。他們推斷,在著陸地點150公裡以內,地表以下的岩石被磁化了。而地質測繪和“洞察號”地震數據表明,大部分或所有的磁化源都存在於基底岩石中,這些岩石至少有39億年的歷史。

  除了磁力信號強度超出預期外,科學家們還發現,這些磁力信號會隨時間而變化,其度量值在白天和晚上會有所不同。目前他們尚不能確認造成這種變化的原因,但認為可能與太陽風和火星大氣的相互作用有關。

  借助更先進的設備,“洞察號”幾乎可以連續測量風速、風向和氣壓,因此可以提供更多的數據。至今,“洞察號”已經檢測到數千個旋風,遠遠超過此前NASA的任何一個配備了氣象傳感器的火星探測器。

  當風吹起沙礫並變得可見時,會被稱為“塵暴”。但在火星上,盡管風吹得頻繁,SEIS也可以感覺到這些旋風像巨型吸塵器一樣在火星表面吸起塵埃,但至今為止,“洞察號”的相機卻一直沒能捕獲到塵暴的畫面。

  “洞察號”上有兩個無線電裝置:一個用於定期發送和接收數據,一個用於測量火星旋轉時的擺動,后者也被稱為自轉和內部結構實驗(RISE)裝置。“洞察號”配備RISE裝置的目的是為研究火星內核提供線索。科學家可以利用火星與地球之間的無線電傳輸來評估火星繞軸旋轉產生的擺動,最終揭示火星內核是固態的還是液態的。

  但科學家要對火星的內核情況進行判定,一年的時間遠遠不夠。他們還需再耐心地等待一年。因為隻有觀察火星在一個完整火星年(687天,相當於1.88個地球年)的旋轉擺動情況,才能更好地了解它的擺動幅度和速度,進而做出准確判斷。

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