美国宇航局的洞察号着陆器在三月份感受到了两次重大“火星地震”的遥远隆隆声,这些地震起源于火星赤道附近一个被称为塞伯鲁斯窝的地区。
3 月 7 日和 3 月 18 日的地震震级分别为 3.1 级和 3.3 级,巩固了 Cerberus Fossae 作为当今红色星球上地质最活跃的地方之一的声誉。
2019 年,同一地区发生了两次类似的强烈火星地震。
塞伯鲁斯窝地区布满了一系列巨大的、几乎平行的裂缝,这些裂缝是在剧烈的火山活动中拉开地球地壳时形成的。 火山活动是引发地震的主要原因:这颗红色星球缺乏导致我们在地球上感受到的大多数地震的构造板块。
Cerberus Fossae 发生山体滑坡,表明最近发生了地震活动。 (美国宇航局/加州理工学院喷气推进实验室/亚利桑那大学)
在火星上,Cerberus Fossae 地区是此类活动的主要中心之一,并且由于其过去和现在的地质不稳定而成为一个令人着迷的研究区域。
我们检测火星地震的能力是非常新的。 几十年来,地质学家一直怀疑它们的存在,但直到 2019 年初 InSight 启动其内部结构地震实验 (SEIS),科学家们才能够毫无争议地捕捉到它们的记录。
维京 2 号着陆器在 1976 年观察到一次事件,这可能是一次小地震,但当时不可能排除风或天气造成的原因。 另一方面,InSight 现在已经发现了过去两年内发生的 500 多次地震事件的确凿证据。
SEIS 检测到的大多数火星地震都很小,但源自 Cerberus Fossae 的地震是迄今为止最清晰、最强的地震之一。
令人难以置信的是,地质学家能够预测洞察号可能在飞船登陆火星之前六年就听到了 Cerberus Fossae 地区的地震。
早在 2012 年,一个研究小组就利用火星勘测轨道飞行器的 HiRISE 相机拍摄的图像对该地区进行了检查,发现了最近发生山体滑坡的证据,以及从一些裂缝的陡坡上滚下的巨石。
这些岩石滑坡似乎与国内地震的后遗症一致,表明最近可能发生了一场火星地震。 洞察号的新探测证实了这一理论。
洞察号任务在一月份获得了两年的延期,团队希望在此期间创建火星地震活动的详细记录。
为了确保获得最高质量的数据,他们已经开始使用着陆器的机械臂来掩埋 SEIS 仪器的电缆。 这样做可以减少风噪声、振动和温度波动,所有这些都会干扰地震仪并掩盖可能的地震检测。
2021 年 4 月 3 日,InSight 的机械臂铲起土壤以掩埋地震仪的系绳。(NASA/JPL-Caltech)
InSight 也仍在苦苦挣扎灰尘覆盖的太阳能电池板,这意味着着陆器的一些仪器,比如气象站,将不得不暂时关闭。 Insight 仍有足够的能量让 SEIS 再运行一两个月,之后它也将不得不进入休眠状态。
这种低功耗状态将持续到尘暴清理面板,或者直到火星在其轨道上靠近太阳(这应该在七月后不久发生)。
与此同时,研究人员对来自 Cerberus Fossae 的探测结果感到兴奋,并希望未来还会发生更强烈的地震。
如果洞察号听到“大声音”,振动可能会深入到足以与行星的地幔及其核心相互作用。 聆听这样的事件可以让我们更多地了解地球的内部结构——而我们目前对此知之甚少。