作者:唐凤 付嵘 来源:中国科学报 发布时间:2019/12/16 19:18:46
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火星地震揭示地质奥秘

图片来源:NASA

地震来得又快又猛。目前,在靠近火星赤道的着陆点,美国宇航局(NASA)的“洞察号”任务每天能探测到两次地震,而且地震频率还在上升。
 
“地震真的很多。”加州帕萨迪纳喷气推进实验室地球物理学家、“洞察号”项目首席研究员Bruce Banerdt说。近日,他在加州旧金山举行的美国地球物理联合会会议上报告了这一发现。
 
自一年前抵达火星以来,“洞察号”已经探测到322次火星地震。这是在地球和月球以外第一次发现地震,科学家希望借此来探测火星的内部,包括解密火星地壳、地幔和地核的内部结构。
 
大多数火星地震都很小,比地球上能感觉到的任何地震都要小得多。但也有几场足够大,几乎达到了4级,以至于科学家能够追踪到它们的来源。
 
其中,两场最大的地震发生在距“洞察号”以东1600公里的科柏洛斯槽沟地质活跃区。那里的地震可能是火星地壳断层产生的应力累积释放所致。
 
“洞察号”自到达火星以来已取得诸多成果,但是,其主要目标之一 ——将一个热探测器打入火星地面5米深处——仍然遥不可及。这个被称为“鼹鼠”的探测器在土壤中遇到的摩擦比科学家预期的要多。去年10月,它甚至出人意料地从洞里“跳了出来”。
 
原因是这项任务的工程师设想的土壤与实际情况不同。“鼹鼠”是为无黏性的土壤设计的,在这种土壤中,颗粒之间几乎没有摩擦,就像在一大桶糖中一样。但是,德国航空航天中心太空科学家Tilman Spohn说,“洞察号”着陆点附件的土壤被证明是黏性的,更像是在一大桶面糊中。因此,当“鼹鼠”开始挖洞时,其周围的土壤被压成一个坑,最终探测器无法保持向地下移动。
 
迄今为止,“洞察号”最大的发现来自于不断扩大的火星地震记录。火星地震通常有两种类型。最常见的是高频震动。较不常见的是一种可以在较低频率下检测到的地震类型。瑞士联邦理工学院地震学家Domenico Giardini说,高频信号可能来自于破坏火星浅层地壳的地震,而低频信号可能来自于火星内部的地幔深处。
 
5月和7月,火星发生了两场最大的地震,均为低频类型。研究人员追踪了地震能量,发现其源于科柏洛斯槽沟。这个地区是最近火星地质活动的发源地,而且这些断层似乎在过去的1000万年里移动过。
 
在“洞察号”发射之前,研究人员曾预测它能够探测到来自科柏洛斯槽沟的地震。法国巴黎地球物理研究所行星科学家Alice Jacob说,那里的断层可能会在其末端积聚压力。她领导的一项分析表明,这可能是“洞察号”发现的火星地震的来源。
 
Banerdt说,火星地震的频率一直在增加,从“洞察号”着陆后报告的几次零星地震到目前每天两次,但任务科学家不确定其背后的原因。

 

 
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