從地質學角度來說,火星還沒有完全死亡。
科學家報告說,這顆紅色星球的表面因火星地震而顫抖,這是美國太空總署洞察號登陸器訪問火星的首批結果之一。
「我們終於首次確定火星是一顆地震活躍的行星,」任務負責人、加州帕薩迪納噴射推進實驗室的行星科學家布魯斯·巴納特(Bruce Banerdt) 在2 月20 日的新聞電話會議上說道。
洞察力2018年11月26日登陸火星,執行為期兩年的探測地球內部的任務(SN: 11/26/18)。目標是揭示更多火星的歷史,並回答有關太陽系及其他地區岩石行星形成的問題。
為了實現這一目標,洞察號進行了三項主要的科學實驗。一個沉入火星土壤幾公尺的溫度探測器將追蹤從下方深處湧出的熱量(儘管該探測器在向下挖掘時遇到了困難)。無線電傳輸追蹤洞察號的位置,從而追蹤行星繞其軸擺動的程度。這些實驗的結果尚未準備好迎接黃金時段。
然而,洞察號的地震實驗以及一些輔助設備已經發現了大量新情報。任務科學家出席這些實驗的前 10 個月的結果2月24日上線自然地球科學和自然通訊。
現在了解所有新的披露意味著什麼還為時過早。 「我們的處境確實與 1900 年代初地球物理學家對地球的處境相同,」Banerdt 說。 “我們正處於狂野的西部,無法了解正在發生的事情。”
同時,洞察號迄今為止已揭示了有關火星的四件事。
1. 火星喜歡顛覆一切
洞察號的地震探測器就像聽診器,聆聽火星表面地下深處的隆隆聲。雖然研究人員長期以來一直懷疑地震會輕微地震動火星表面,但在洞察號之前沒有任何探測器能夠明確地證實這一點。檢測到一個(序號:2019 年 4 月 23 日)。截至2019年9月30日,著陸器記錄了 174 次火星地震,可能是由構造活動引起的。
「火星地震的總體原因是地球變冷,」巴納特說。 “任何特定火星地震的細節仍然很難弄清楚。”
火星似乎比月球更活躍,但比地球更不活躍。巴黎狄德羅大學的行星科學家菲利普‧洛尼翁在電話會議上表示,這場地震非常溫和。他說,除非你站在震央正上方,兩隻腳牢牢地踩在地上,否則你可能感覺不到其中的大多數。
大多數地震都過於微妙,無法確定其起源。但有兩個似乎來自一個名為 Cerberus Fossae 的地區,這是一個地質年輕的景觀,位於洞察號以東約 1,600 公里處,佈滿山體滑坡、數百萬年曆史的火山流和乾涸的水道。
而且地震還在不斷發生。迄今為止,著陸器已記錄了大約 450 個事件,並且頻率正在神秘地增加。


2、火星具有極強的磁性個性
與地球不同,火星不再產生磁場,但它在數十億年前就已經產生了,而該磁場的幽靈至今仍印在火星的岩石中。
洞察號著陸點的衛星圖像表明,那裡的岩石太年輕,不可能被那個古老的磁場強烈磁化。然而,洞察號測量了來自周圍岩石的磁場比預期強10倍。
溫哥華不列顛哥倫比亞大學的地球物理學家凱瑟琳·約翰遜說,考慮到地形的年代,「磁化強度必須來自地表以下的岩石」。 InSight 的測量結果與衛星圖像相結合表明,磁場被埋藏在地下 10 公里處的 39 億年前的岩石中。
巴納特說:“事實上,我們在地表附近看到了更大的磁特徵,這意味著迄今為止我們還看不到大量的磁化強度。”
3. 火星感受到來自太空的磁力跳動
InSight 也已上線無數的磁“脈動”— 環境磁場強度相對較快的變化。其中一些爆發是在火星上首次被偵測到的,它們只持續一秒鐘,而有些則持續幾分鐘。但與來自地下深處的異常高磁化強度不同,這些脈動可能起源於大氣層之上。
研究人員懷疑,這是由太陽(而不是行星本身)引起的全球磁包層中的電波動造成的。美國太空總署 MAVEN 太空船目前正在檢查火星的高層大氣,該太空船的英特爾可能會幫助該團隊將地面的變化與地球太空環境的變化聯繫起來。
4. 在地表之下,火星已全部破碎
火星地震可用作火星地下的探測器。由於地下物質以不同的方式偏轉和減慢不同類型的地震波,因此火星地震就像一種行星X射線,揭示了行星地殼的深度以及該物質的可能組成。
迄今為止,由於缺乏大型火星地震,令人失望,這使得團隊無法像他們希望的那樣深入觀察。但他們開始明白地球上層約 10 公里的圖片。可能存在水——不是巨大的含水層,而是附著在固體礦物顆粒上的分子。隱藏在表層土壤之下的地殼似乎因來自太空的億萬年撞擊而破裂。
噴射推進實驗室的地球物理學家蘇珊娜·斯姆雷卡(Suzanne Smrekar)表示,這種裂縫「最初被認為是火星的情況」。但在現在休眠的火山活動的證據表明,也許那次撞擊的殘留物基本上已經被消除後,研究人員放棄了這個想法。她說,“洞察號”“告訴我們,也許[地殼]比人們最近想像的更加破碎。”