NASA 的 InSight 着陆器调查火星以研究行星的核心

NASA 的火星洞察号着陆器去年可能已经完成任务,但着陆器的数据仍在用于为科学做出贡献。着陆器收集的火星地震(类似于地震的地震事件)的数据已被用于获得对火星核心的最佳观察。

着陆器配备了高度灵敏的地震仪,可以在地震波穿过火星内部时探测到它们。通过观察这些波从边界反弹并以不同速度穿过不同材料的方式,科学家们可以弄清楚行星的内部是由什么组成的。最新发现表明,火星核心的直径约为 2,220 英里,比之前认为的要小。核心也比以前认为的更致密 结果还表明,由液态铁合金组成的核心的大约五分之一是由硫、氧、碳和氢组成的。

这位艺术家的概念图展示了火星的剖面图,以及 2021 年两次不同地震的地震波路径。美国宇航局的 InSight 任务检测到这些地震波是有史以来第一次发现进入另一个行星核心的地震波。
这位艺术家的概念图展示了火星的剖面图,以及 2021 年两次独立地震的地震波路径。美国宇航局的 InSight 任务检测到这些地震波是有史以来首次发现进入另一个行星核心的地震波。 NASA/JPL-Caltech/马里兰大学

为了了解火星核心,科学家们使用了 InSight 探测到的两次火星地震的数据。其中一次地震是由流星体撞击引起的,这有助于科学家找到波浪的确切来源,并更容易地模拟波浪在行星内部的运动。火星地震也位于检测到的地震的较大端,因此它们具有更强的影响。

“这两次远侧地震是 InSight 听到的较大地震之一,”美国宇航局喷气推进实验室的 InSight 首席研究员 Bruce Banerdt 在一份声明中说。 “如果它们不是那么大,我们就无法检测到它们。”

这是 NASA 的 InSight 火星着陆器拍摄的最后一张照片。它拍摄于 2022 年 12 月 11 日,即任务的第 1,436 个火星日,显示了洞察号在火星表面的地震仪。
这是 NASA 的 InSight 火星着陆器拍摄的最后一张照片。拍摄于 2022 年 12 月 11 日,即任务的第 1,436 个火星日,它显示了洞察号在红色星球表面的地震仪。 NASA/JPL-加州理工学院

InSight 面临的一个挑战是地震起源于地球的另一侧,距离着陆器很近,这就是为什么它们被称为“远侧”。这使得它们更难被发现,但这也意味着随着波浪穿过地球的更多区域,研究它们可以提供更多有用的信息。

该研究的主要作者、英国布里斯托尔大学的杰西卡欧文说:“我们需要运气和技巧才能发现并利用这些地震,”远端地震本质上更难检测,因为大量的当地震波穿过地球时,能量会丢失或转移。”

使用 InSight 的数据,研究人员能够获得越来越多关于火星内部结构的信息,这可以帮助他们了解行星是如何形成的——这可能与了解其他行星(包括地球)的形成方式有关。

该研究发表在 《美国国家科学院院刊》杂志上。


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