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一肖中特平130期:NASA的洞察號火星登陸器第一次記錄到“火星地震”

這張藝術家的想象圖描繪了火星上的美國航天總署(NASA)洞察號登陸器。 NASA宣布登陸器可能已經偵測到這顆紅色星球內部的震動──這也是人類有史以來第一次記錄到

這張藝術家的想象圖描繪了火星上的美國航天總署(NASA)洞察號登陸器。 NASA宣布登陸器可能已經偵測到這顆紅色星球內部的震動──這也是人類有史以來第一次記錄到的「火星地震」。 ILLUSTRATION BY NASA/JPL-CALTECH

影像中的紅點就是NASA洞察號登陸器在埃律西昂平原(Elysium Planitia)里的最后著陸位置。 這片廣闊平坦的熔巖平原就位在火星赤道的北邊。 根據先前

影像中的紅點就是NASA洞察號登陸器在埃律西昂平原(Elysium Planitia)里的最后著陸位置。 這片廣闊平坦的熔巖平原就位在火星赤道的北邊。 根據先前的預測,登陸器有99%的機會降落在影像中較大的藍色橢圓范圍內。 PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH/ASU

洞察號在2019年2月4日放置了防風隔熱罩,?;は惹霸?018年12月19日于火星表面設置的地震計。 PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTEC

洞察號在2019年2月4日放置了防風隔熱罩,?;は惹霸?018年12月19日于火星表面設置的地震計。 PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH

登陸器的地震計名為SEIS,是由法國國家太空研究中心(National Center for Space Studies)在其他歐洲研究人員和NASA噴射推進實

登陸器的地震計名為SEIS,是由法國國家太空研究中心(National Center for Space Studies)在其他歐洲研究人員和NASA噴射推進實驗室的支持下所建造。 這個地震計非常的敏感,能夠探測到小于氫原子寬度的震動。 PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH 

(神秘的地球www.mhejf.icu報道)據美國國家地理網站(撰文:MAYA WEI-HAAS AND MICHAEL GRESHKO 編譯:邱彥綸):NASA登陸器首度偵測到「火星地震」!這是我們第一次在火星上記錄到地震,而且肯定不會是最后一次。

NASA的洞察號火星登陸器第一次記錄到「火星地震」,這在數千萬公里之外的地球地震學家中掀起了波瀾,更開啟了我們對這顆紅色星球研究的新紀元。

科學家認為在4月6日出現的微弱訊號,是我們首度記錄到來自火星內部的震動,而不是由像風力這樣的地面力量所產生。 但科學家仍在研究數據,以確定震動的確切來源。

這次探測到的震波非常微小,大約相當于規模2或2.5的地震,這樣的地震在地球表面幾乎難以察覺。 但對洞察號的科學家來說,這個微弱的震動卻代表一個非常重大的時刻。 自從他們在2018年12月安裝了這個地震計,并在幾個星期前正式開始監測階段之后,就一直盼望著這天的到來。

「第一個月時,就好像是這樣:『這樣很好,這樣很好,沒問題。 』」NASA洞察號任務的計劃主持人布魯斯. 巴納特(Bruce Banerdt)說。 「然后到了第二個月,我們就變成了『呃,現在隨時都可以了,來吧,火星,露一手吧! 』」

「我無法控制地不停檢查我的電子郵件,」NASA馬歇爾太空飛行中心(Marshall Space Flight Center)的行星科學家,也是洞察號共同計劃主持人之一的瑞妮. 韋伯(Renee Weber)補充說:「我甚至在每天早上起床之前,都會看一下我的手機,然后想說,『也許今天就是我們首次偵測到火星地震的日子! 』」

終于,在洞察號登陸火星128個火星日后,傳來了微弱的震波。 研究團隊急忙查看訊號,并確認這很有可能是火星地震。 「整個團隊都松了一口氣。 」巴納特回憶道。

「我追尋火星地震已經有大概30年那么久了,」他說:「對我來說,這可以算是職業生涯追求的終極目標了...... 我終于得到自1980年代以來就一直夢想能夠得到的數據。 」

什么是「火星地震」?

地球上的地震主要是因為不斷移動的地殼板塊規律運動所引起的。 因為板塊互相爭搶位置,壓力不斷地累積,直到無法承受,就這樣觸發了斷裂點,讓我們感受到地震。

但火星跟地球不太一樣,火星上似乎沒有地殼板塊。 因此科學家認為,火星上的震動是來自行星隨著時間緩慢冷卻,導致球體表面收縮并產生裂縫的結果。 這些震動也有可能是隕石撞擊或地底深處的巖漿運動所導致。

研究人員希望能利用火星上的震動來研究火星內部的情形。 這樣的研究方法,有點像是利用超音波來觀察身體內部:科學家藉由觀察震波在星球內部反彈的情形,而推斷內部的構造。

這次事件可以讓我們得知什么?

最新的這次火星地震,以及其他三次還未經確認的震動,都太過于微弱了,無法讓科學家知道在火星銹紅色的地表下方究竟發生了什么事,但這也不表示這些訊號毫無用處。

「這些訊號讓我們開始知道火星有多么地活躍。 」巴納特說。

在地球上,有一個被廣為接受的關系式,稱為古登堡-芮克特定律(Gutenberg-Richter law)。 這個定律是說,地震規模每降低一個單位,或說釋放的能量減少了32倍,地震發生的頻率就會增加大約10倍。 這樣的近似值也適用在月球上。 巴納特指出,所以我們可以藉由監測這些微弱震動的頻率,對更大的震動會多常發生有個概念。

這次的震動出奇地久,持續了大概了10分鐘左右,因此也許數據中也會有些關于火星表面的線索。 韋伯補充,比起地球的震動,這次火星地震看起來更像是阿波羅計劃在月球所記錄到的地震活動。

韋伯解釋道,這樣的差異也許是因為每個星球上的土壤不太一樣。 月球的表面布滿了風化層,也就是由隕石撞擊及其他磨損方式,所形成非常細的鋸齒狀物質。 但是在地球上活躍的地質環境,不斷侵蝕而形成微小的沙粒,這些沙粒改變了土壤的堆積方式。 結果就是震波會以不同的方式穿過這兩顆星球的最上層。 在地球上出現的短暫而尖銳的爆發訊號,在月球上就會變得模糊許多。

韋伯也提醒,火星上漫長的隆隆震動,未必表示火星的土壤特性就是罪魁禍首。 洞察號的研究團隊正在努力確定更精準的詳細狀況。

我們已經準備好了許多任務具,希望在一接收到震動訊號時,就能夠進行分析...... 所以當我們看到第一波震動訊號,但卻不適用于我們所準備的分析工具時,真的覺得有點沮喪,」韋伯說:「但這也代表之后會更有趣也更讓人興奮,因為我們要準備新的工具了。 」

還可能會偵測到更多的震動訊號嗎?

洞察號運行的時間越長,能捕捉到的事件也就越多;如果這次偵測到的第一波訊號真的是火星地震,之后一定會有更多的數據能夠確認。 而且韋伯也強調,根據衛星觀測到的隕石撞擊頻率,洞察號在它的任務期間,幾乎一定會偵測到隕石撞擊所產生的震動。

「要觀測到其他東西,只是時間問題而已。 」她這么說。

亞利桑那州立大學的火星科學家譚雅. 哈里森(Tanya Harrison)表示,不管洞察號發現了什么,它所偵測到的每次撞擊和震動,都會增加我們對這顆紅色星球的認識。 「它所描繪出的火星,是個仍然相當活躍的地方,我認為這與我們在維京號時代對火星的觀點截然不同。 」她指的是1970年代登陸火星表面的維京號任務。 「我們正要開始逐步架構出整個故事。 」

她指出,每項新實驗似乎都顯示,這顆紅色星球遠比我們所想象的還要更為復雜──撞擊坑、山崩、移動的極冠,現在甚至還有可能來自火星內部的活動跡象。

科學家對這次的新發現感到非常激動,但他們對未來即將發生的事情還要更加興奮。

就像巴納特說的:「繼續保持關注,我相信馬上就會有更多訊號了! 」




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