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火星地震揭示其地質奧秘

火星地震揭示其地質奧秘

2019-12-17 Comments 0 Comment

地震來得又快又猛。目前,在靠近火星赤道的著陸點,美國宇航局(NASA)的“洞察號”任務每天能探測到兩次地震,而且地震頻率還在上升。“地震真的很多。”加州帕薩迪納噴氣推進實驗室地球物理學家、“洞察號”項目首席研究員Bruce Banerdt說。近日,他在加州舊金山舉行的美國地球物理聯合會會議上報告了這一發現。

圖片來源:NASA

自一年前抵達火星以來,“洞察號”已經探測到322次火星地震。這是在地球和月球以外第一次發現地震,科學家希望藉此來探測火星的內部,包括解密火星地殼、地幔和地核的內部結構。

大多數火星地震都很小,比地球上能感覺到的任何地震都要小得多。但也有幾場足夠大,幾乎達到了4級,以至於科學家能夠追踪到它們的來源。

其中,兩場最大的地震發生在距“洞察號”以東1600公里的科柏洛斯槽溝地質活躍區。那裡的地震可能是火星地殼斷層產生的應力累積釋放所致。

“洞察號”自到達火星以來已取得諸多成果,但是,其主要目標之一 ——將一個熱探測器打入火星地面5米深處——仍然遙不可及。這個被稱為“鼴鼠”的探測器在土壤中遇到的摩擦比科學家預期的要多。去年10月,它甚至出人意料地從洞裡“跳了出來”。

原因是這項任務的工程師設想的土壤與實際情況不同。“鼴鼠”是為無黏性的土壤設計的,在這種土壤中,顆粒之間幾乎沒有摩擦,就像在一大桶糖中一樣。但是,德國航空航天中心太空科學家Tilman Spohn說,“洞察號”著陸點附件的土壤被證明是黏性的,更像是在一大桶麵糊中。因此,當“鼴鼠”開始挖洞時,其周圍的土壤被壓成一個坑,最終探測器無法保持向地下移動。

迄今為止,“洞察號”最大的發現來自於不斷擴大的火星地震記錄。火星地震通常有兩種類型。最常見的是高頻震動。較不常見的是一種可以在較低頻率下檢測到的地震類型。瑞士聯邦理工學院地震學家Domenico Giardini說,高頻信號可能來自於破壞火星淺層地殼的地震,而低頻信號可能來自於火星內部的地幔深處。

5月和7月,火星發生了兩場最大的地震,均為低頻類型。研究人員追踪了地震能量,發現其源於科柏洛斯槽溝。這個地區是最近火星地質活動的發源地,而且這些斷層似乎在過去的1000萬年裡移動過。

在“洞察號”發射之前,研究人員曾預測它能夠探測到來自科柏洛斯槽溝的地震。法國巴黎地球物理研究所行星科學家Alice Jacob說,那裡的斷層可能會在其末端積聚壓力。她領導的一項分析表明,這可能是“洞察號”發現的火星地震的來源。

Banerdt說,火星地震的頻率一直在增加,從“洞察號”著陸後報告的幾次零星地震到目前每天兩次,但任務科學家不確定其背後的原因。

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