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作者:許悅 來源:中國科學報 發布時間:2020/12/16 19:31:28
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火星像個夾心蛋糕
“洞察”號獲得行星內部結構數據

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“洞察”號火星探測器配備了一個半球形地震儀(左)和一個測量熱流的探針(右)。圖片來源:NASA/JPL-Caltech

兩年前,美國宇航局的“洞察”號火星探測器降落在火星表面,希望從那些遙遠的地震和土壤泄露的深層熱量中收集火星內部結構的線索。

事實證明,火星有它自己的“想法”。其黏性土壤阻礙了“洞察”號上的熱探測器的工作,而近幾個月來火星表面呼嘯的大風使“洞察”號高靈敏性的地震儀幾近失靈?;鹦堑牡卣鸹顒硬蝗绲厍?,但比月球活躍。最為神奇的是,這顆行星并沒有被深處的大地震所影響。

但地震也給“洞察”號創造了機會,使其終于窺探到了火星的內部結構,發現后者的地殼可能由3層層狀結構組成。據《自然》報道,這是科學家首次直接探測地球、月球以外的行星內部,這將有助于研究人員揭示火星是如何隨著時間的推移而形成和演化的。

就像研究地球上的地震一樣,地震學家也在利用火星上的地震繪制這顆紅色星球的內部結構。

地震能量以兩種波的形式穿過地面;通過測量這些波的運動差異,研究人員可以計算出該星球的地核、地幔、地殼的起點和終點,及其大體構成。

部分研究結果在本月美國地球物理聯合會(AGU)的一次在線會議上首次公布。研究結果顯示,火星的地殼驚人的薄,地幔比科學家預計的要冷,其大鐵球般的核心仍在熔化。上述跡象表明,幼年期火星可能是通過地幔巖石上升流和類似于地球板塊構造運動的地殼俯沖來有效釋放熱量的。

“這可能是火星早期地殼形成更為活躍的證據。”科羅拉多大學行星科學家Stephen Mojzsis說。

此次“洞察”號任務的主要研究人員、美國宇航局噴氣推進實驗室科學家Bruce Banerdt說,在接下來的幾個月里,“洞察”號的科學家計劃報告在火星更深處進行的測量,最終揭示火星核心和地幔的信息。

除了探測地震外,“洞察”號的另一個重大科學目標是用被稱為“鼴鼠”的熱探測器測量火星地面的熱流,這意味著需要把探針深深地埋在火星土壤里。為此“鼴鼠”一直在努力,并終于成功地把自己埋在地下幾厘米深處。未來幾周,它將在最終放棄前進行最后一次挖掘。

 
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