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“洞察號”一年:揭開火星神秘面紗的一角

來源:科技日報    時間:2020-02-26 09:48:32    編輯:陳姝悅


“洞察號”火星探測器藝術(shù)圖圖片來源:NASA官網(wǎng)
 
  今日視點(diǎn)
 
  美國國家航空航天局(NASA)的“洞察號”火星探測器登陸火星已有一年,在這一年多時間里,它不斷地幫助科學(xué)家刷新著對這顆紅色星球的認(rèn)知。
 
  24日,《自然·地球科學(xué)》和《自然·通訊》雜志刊發(fā)了6篇論文(其中《自然·地球科學(xué)》刊發(fā)了5篇),詳細(xì)介紹了科學(xué)家們的新發(fā)現(xiàn),為我們揭開了這顆行星神秘面紗的一角。
 
  地下:地震頻發(fā)但不強(qiáng)烈
 
  “洞察號”任務(wù)是NASA第一個致力于深入研究火星內(nèi)部深層結(jié)構(gòu)的任務(wù),探測器上的內(nèi)部結(jié)構(gòu)地震實(shí)驗(yàn)裝置(SEIS)即是為該任務(wù)專門設(shè)計的,用于探測記錄火星地震或流星撞擊產(chǎn)生的地震波,為科學(xué)家提供研究行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的線索。
 
  在2019年4月6日,SEIS首次探測到了源自火星內(nèi)部的微弱震動信號,令科學(xué)家們興奮不已。而隨后的研究表明,火星地震遠(yuǎn)比科學(xué)家們預(yù)期的要頻繁。2019年底的時候,SEIS每天差不多能檢測到兩個震動信號。而到目前為止,SEIS已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了450多個震動信號,其中絕大多數(shù)被認(rèn)為是地震信號。雖然地震頻繁,但信號表明,火星上的這些地震都不強(qiáng)烈,最大的地震規(guī)模也只有4.0級。
 
  表面:磁力信號比預(yù)期強(qiáng)十倍
 
  在數(shù)十億年前,火星有著完整磁場,但如今已不存在。“洞察號”上的磁力計發(fā)現(xiàn)了其曾經(jīng)存在的痕跡——磁化的古老巖石。但讓科學(xué)家們驚訝的是,在“洞察號”著陸點(diǎn)處的磁力信號要比研究該區(qū)域的軌道飛行器的數(shù)據(jù)所預(yù)測的強(qiáng)10倍。他們推斷,在著陸地點(diǎn)150公里以內(nèi),地表以下的巖石被磁化了。而地質(zhì)測繪和“洞察號”地震數(shù)據(jù)表明,大部分或所有的磁化源都存在于基底巖石中,這些巖石至少有39億年的歷史。
 
  除了磁力信號強(qiáng)度超出預(yù)期外,科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn),這些磁力信號會隨時間而變化,其度量值在白天和晚上會有所不同。目前他們尚不能確認(rèn)造成這種變化的原因,但認(rèn)為可能與太陽風(fēng)和火星大氣的相互作用有關(guān)。
 
  空中:常聽風(fēng)起但不見塵暴
 
  借助更先進(jìn)的設(shè)備,“洞察號”幾乎可以連續(xù)測量風(fēng)速、風(fēng)向和氣壓,因此可以提供更多的數(shù)據(jù)。至今,“洞察號”已經(jīng)檢測到數(shù)千個旋風(fēng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過此前NASA的任何一個配備了氣象傳感器的火星探測器。
 
  當(dāng)風(fēng)吹起沙礫并變得可見時,會被稱為“塵暴”。但在火星上,盡管風(fēng)吹得頻繁,SEIS也可以感覺到這些旋風(fēng)像巨型吸塵器一樣在火星表面吸起塵埃,但至今為止,“洞察號”的相機(jī)卻一直沒能捕獲到塵暴的畫面。
 
  核心:內(nèi)核情況判定要待來年
 
  “洞察號”上有兩個無線電裝置:一個用于定期發(fā)送和接收數(shù)據(jù),一個用于測量火星旋轉(zhuǎn)時的擺動,后者也被稱為自轉(zhuǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)(RISE)裝置。“洞察號”配備RISE裝置的目的是為研究火星內(nèi)核提供線索??茖W(xué)家可以利用火星與地球之間的無線電傳輸來評估火星繞軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的擺動,最終揭示火星內(nèi)核是固態(tài)的還是液態(tài)的。
 
  但科學(xué)家要對火星的內(nèi)核情況進(jìn)行判定,一年的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。他們還需再耐心地等待一年。因?yàn)橹挥杏^察火星在一個完整火星年(687天,相當(dāng)于1.88個地球年)的旋轉(zhuǎn)擺動情況,才能更好地了解它的擺動幅度和速度,進(jìn)而做出準(zhǔn)確判斷。(劉海英)
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