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【宇宙科普】人类首次探测到“火星地震”意味着什么
2019-04-28 浏览次数:

来源:新华网

作者:谭晶晶

新华社洛杉矶423日电(记者谭晶晶)美国航天局23日表示,美国洞察号火星无人探测器可能首次捕捉到了火星震,这也是人类首次在地球以外的行星探测到地震
火星震是怎样探测到的?火星震到底是什么样?探测火星震有何意义?
火星震怎么测到的
这次火星震是由洞察号携带的内部结构地震实验仪探测和记录到的。这部由法国国家航天研究中心研制的地震仪灵敏度极高,足以感知尺度为氢原子半径的火星表面运动,记录火星震或陨石冲击引发的震波。
据项目团队介绍,这是人类首次在其他行星表面放置地震仪,也是洞察号上最重要的探测仪器,洞察号大约四分之三的科学探测任务都需要依赖它来完成。
46日,在洞察号登陆火星的第128个火星日,内部结构地震实验仪可能首次捕捉到了火星震信号。这是洞察号第一次听到源于这颗红色星球内部的震动,此前洞察号曾捕捉到火星风等地表因素引起的震动。
此外,内部结构地震实验仪还分别于314日、410日和11日探测到3次疑似地震信号,但它们比46日测到的信号更微弱。这些信号来源尚不明确,科学家们仍在研究相关数据。
据介绍,探测这些微小的火星震需要复杂的工程技术。在地球上,精密的地震仪通常被密封在地下室,以便使其免受温度和天气变化影响。内部结构地震实验仪则装有几个精巧的绝缘屏障,包括防风隔热罩,使其免受火星极端温度变化和强风影响。
火星震什么样
美国航天局在其官网上公布了一段由内部结构地震实验仪记录的火星震音频。长达1分钟的音频还将火星震与火星风以及洞察号机械臂拍照运动的声音相对比。
记者试听感觉,火星风是低沉的隆隆声,火星震音调略高、强度更大,机械臂运动声音起伏,音量最大。项目团队表示,音频经过了特殊处理,火星上的真实震动人类耳朵是听不见的。
据介绍,火星表面非常安静,这有助于地震仪捕捉到很微弱的震动声。相比之下,地球表面经常受海洋和气候活动影响而出现颤动。如果此类火星震发生在美国加利福尼亚南部地区,信号将被淹没在每天频繁发生的地表爆破音中。
法国巴黎地球物理研究所内部结构地震实验仪首席科学家菲利普·洛尼奥内表示,他的团队等待了几个月终于等来了这样的信号。终于有证据表明火星仍处于地震活跃状态,这是令人兴奋的发现。研究人员期待对这些数据进行分析,早日与公众分享更多有关火星震的详情。
探测火星震有何意义
探测到火星震是洞察号火星任务的一个里程碑。洞察号首席科学家布鲁斯·巴纳特表示,此次探测成果正式开启了一个新领域——火星震学。
地球上的地震发生在由板块运动产生的断层上。火星没有板块构造,但它持续的冷却和收缩过程会产生压力,当这种压力积累到足够大,就可以打破地壳,引发火星地震。
项目团队说,安放在火星表面的内部结构地震实验仪就好比贴着耳朵边放了一部电话,可以到来自火星内部的震波。通过监测这些震波的传播,科学家可以了解火星内部地震活动的强度和频度,及其在火星内部结构中的位置,从而分析出火星内部不同层级的深度和构成。
通过对火星震的研究,科学家可以分析火星形成的历史,以增加人类对地球、月亮等岩石星球起源的了解。
洛尼奥内表示,人类对这一刻等待已久,距美国通过阿波罗计划将地震仪放置在月球表面已有50年时间。
美国实施阿波罗载人登月计划期间,航天员曾在月球表面放置5台地震仪,在1969年至1977年间探测到数千次月球震,帮助科学家了解月球内部构造及其形成。美国计划2024年前让宇航员重返月球,为人类未来探索和登陆火星奠定基础。
上世纪70年代,美国发射的维京号火星车曾试图在火星上进行地震学研究,但其搭载的地震仪位于着陆器顶部,没接触火星表面,因此没能记录下有效的火星震信号。