去年12月24日，NASA的“洞察號(InSight)”登陸器記錄了一次4級的火星地震。然而科學家們後來才知道那次地震的原因：一個隕石撞擊，估計是NASA開始探索宇宙以來在火星上看到的最大的一次。

此外，隕石撞擊挖掘出的巨石大小的冰塊埋在了離火星赤道更近的地方，這是一個對NASA未來向這顆紅色星球派遣宇航員探險家的計劃具有影響的發現。

研究人員在NASA火星勘測軌道飛行器(MRO)拍攝的前後圖像中發現了一個新的大坑，從而確定這次地震是由流星體撞擊造成。10月27日週四，在《科學》上發表的兩篇科學論文詳細介紹了這一事件及其影響，並為人們提供了一個觀察一次大型撞擊如何撼動火星的地面的難得機會。

據估計，該隕星體跨度為16至39英尺（5至12米）。這小到足以讓它在地球的大氣層中燃燒起來，但在火星稀薄的大氣層中卻不會，火星的密度只有我們星球的1%。在一個名為Amazonis Planitia的地區，這次撞擊炸出了一個寬約492英尺（150米）、深約70英尺（21米）的坑。撞擊產生的一些噴出物最遠飛到了23英里（37公里）以外。

隨著圖像和地震數據對這一事件的記錄，這被認為是太陽系中任何地方有史以來見證的最大的隕石坑之一。紅色星球上存在許多更大的隕石坑，但它們明顯更古老且是在任何火星任務之前形成的。

領導“洞察號”撞擊科學工作組的布朗大學的Ingrid Daubar說道：“發現這種規模的新撞擊是史無前例的。這是地質學歷史上一個令人興奮的時刻，我們得以見證它。”

由於灰塵沉澱在其太陽能電池板上，“洞察號”在最近幾個月看到其功率急劇下降。目前，該航天器預計將在未來六週內關閉從而使該任務的科學工作告一段落。

“洞察號”正在研究這個星球的地殼、地幔和核心。地震波是這項任務的關鍵，它揭示了火星內層的大小、深度和組成。自2018年11月著陸以來，“洞察號”已經探測到了1318次火星地震，包括幾次由較小的隕星體撞擊造成的地震。

然而，去年12月隕星體撞擊造成的地震是第一次觀察到有表面波。這是一種沿著行星的地殼頂部蕩漾的地震波。跟這次大撞擊有關的兩篇《科學》中的第二篇則描述了科學家如何利用這些波來研究火星的地殼結構。

隕石坑獵手

2021年年底，“洞察號”的科學家向團隊其他成員報告，他們在12月24日檢測到了一次大的火星地震。2022年2月11日，在馬林空間科學系統公司(MSSS)工作的科學家首次發現了這個火山口，該公司在MRO上建造並操作兩台相機。背景相機(CTX)提供黑白的、中等分辨率的圖像，而火星彩色成像儀(MARCI)每天製作整個星球的地圖，從而使科學家能跟踪大規模的天氣變化如最近的區域沙塵暴，這進一步削弱了“洞察號”的太陽能。

撞擊的爆炸區在MARCI數據中是可見的，這使得研究小組能夠確定撞擊發生的24小時內的情況。這些觀察結果跟地震震中相關，最終證明流星體撞擊造成了12月24日的大火星地震。

領導MSSS軌道科學和操作組的Liliya Posiolova說道：“這次撞擊的圖像跟我之前看到的任何圖像都不同，巨大的隕石坑、裸露的冰塊和戲劇性的爆炸區都保存在火星塵埃中。我不禁想像，目睹撞擊、大氣層爆炸和拋射到數英里之外的碎片，一定是一種什麼樣的感覺。”

確定火星上出現隕石坑的速度對於完善這個星球的地質時間線至關重要。在更古老的表面如火星和我們的月球，有比地球上更多的隕石坑。這是因為在我們的星球上，侵蝕和板塊構造的過程將老的特徵從表面抹去。

新的隕石坑也暴露了表面以下的物質。在這種情況下，MRO的高分辨率成像科學實驗(HiRISE)彩色相機看到了被撞擊散落的大塊冰塊。

地表下的冰將是宇航員的重要資源，他們可以將其用於各種需求，這包括飲用水、農業和火箭推進劑。埋藏的冰從未在離火星赤道這麼近的地方被發現過。這一點特別重要，因為作為火星最溫暖的地方，它是一個吸引宇航員登陸的地方。