17js.com:“洞察号”一年:揭开火星神秘面纱的一角

2020-02-25 19:11:28 来源: 科技日报 作者: 刘海英

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科技日报记者 刘海英

美国国家航空航天局(NASA)的“洞察号”火星探测器登陆火星已有一年,在这一年多时间里,它不断地帮助科学家刷新着对这颗红色星球的认知。

24日,《自然·地球科学》和《自然·通讯》杂志刊发了6篇论文(其中《自然·地球科学》刊发了5篇),详细介绍了科学家们的新发现,为我们揭开了这颗行星神秘面纱的一角。

地下:地震频发但不强烈

“洞察号”任务是NASA第一个致力于深入研究火星内部深层结构的任务,探测器上的内部结构地震实验装置(SEIS)即是为该任务专门设计的,用于探测记录火星地震或流星撞击产生的地震波,为科学家提供研究行星内部结构的线索。

在2019年4月6日,SEIS首次探测到了源自火星内部的微弱震动信号,令科学家们兴奋不已。而随后的研究表明,火星地震远比科学家们预期的要频繁。2019年底的时候,SEIS每天差不多能检测到两个震动信号。而到目前为止,SEIS已经发现了450多个震动信号,其中绝大多数被认为是地震信号。虽然地震频繁,但信号表明,火星上的这些地震都不强烈,最大的地震规模也只有4.0级。

表面:磁力信号比预期强十倍

在数十亿年前,火星有着完整磁场,但如今已不存在。“洞察号”上的磁力计发现了其曾经存在的痕迹——磁化的古老岩石。但让科学家们惊讶的是,在“洞察号”着陆点处的磁力信号要比研究该区域的轨道飞行器的数据所预测的强10倍。他们推断,在着陆地点150公里以内,地表以下的岩石被磁化了。而地质测绘和“洞察号”地震数据表明,大部分或所有的磁化源都存在于基底岩石中,这些岩石至少有39亿年的历史。

除了磁力信号强度超出预期外,科学家们还发现,这些磁力信号会随时间而变化,其度量值在白天和晚上会有所不同。目前他们尚不能确认造成这种变化的原因,但认为可能与太阳风和火星大气的相互作用有关。

空中:常听风起但不见尘暴

借助更先进的设备,“洞察号”几乎可以连续测量风速、风向和气压,因此可以提供更多的数据。至今,“洞察号”已经检测到数千个旋风,远远超过此前NASA的任何一个配备了气象传感器的火星探测器。

当风吹起沙砾并变得可见时,会被称为“尘暴”。但在火星上,尽管风吹得频繁,SEIS也可以感觉到这些旋风像巨型吸尘器一样在火星表面吸起尘埃,但至今为止,“洞察号”的相机却一直没能捕获到尘暴的画面。

核心:内核情况判定要待来年

“洞察号”上有两个无线电装置:一个用于定期发送和接收数据,一个用于测量火星旋转时的摆动,后者也被称为自转和内部结构实验(RISE)装置。“洞察号”配备RISE装置的目的是为研究火星内核提供线索。科学家可以利用火星与地球之间的无线电传输来评估火星绕轴旋转产生的摆动,最终揭示火星内核是固态的还是液态的。

但科学家要对火星的内核情况进行判定,一年的时间远远不够。他们还需再耐心地等待一年。因为只有观察火星在一个完整火星年(687天,相当于1.88个地球年)的旋转摆动情况,才能更好地了解它的摆动幅度和速度,进而做出准确判断。

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责任编辑: 左常睿
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