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NASA的洞察號火星登陸器第一次記錄到“火星地震”

火星


NASA的洞察號火星登陸器第一次記錄到“火星地震”


這張藝術家的想象圖描繪了火星上的美國航天總署（NASA）洞察號登陸器 。NASA宣布登陸器可能已經偵測到這顆紅色星球內部的震動──這也是人類有史以來第一次記錄到的「火星地震」 。ILLUSTRATION BY NASA/JPL-CALTECH

NASA的洞察號火星登陸器第一次記錄到“火星地震”


影像中的紅點就是NASA洞察號登陸器在埃律西昂平原（Elysium Planitia）里的最后著陸位置 。這片廣闊平坦的熔巖平原就位在火星赤道的北邊 。根據先前的預測 ， 登陸器有99%的機會降落在影像中較大的藍色橢圓范圍內 。PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH/ASU

NASA的洞察號火星登陸器第一次記錄到“火星地震”


洞察號在2019年2月4日放置了防風隔熱罩，保護先前在2018年12月19日于火星表面設置的地震計 。PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH

NASA的洞察號火星登陸器第一次記錄到“火星地震”


登陸器的地震計名為SEIS ， 是由法國國家太空研究中心（National Center for Space Studies）在其他歐洲研究人員和NASA噴射推進實驗室的支持下所建造 。這個地震計非常的敏感，能夠探測到小于氫原子寬度的震動 。PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH 
（）據美國國家地理網站（撰文：MAYA WEI-HAAS AND MICHAEL GRESHKO 編譯：邱彥綸）：NASA登陸器首度偵測到「火星地震」！這是我們第一次在火星上記錄到地震，而且肯定不會是最后一次 。
NASA的洞察號火星登陸器第一次記錄到「火星地震」，這在數千萬公里之外的地球地震學家中掀起了波瀾 ， 更開啟了我們對這顆紅色星球研究的新紀元 。
科學家認為在4月6日出現的微弱訊號，是我們首度記錄到來自火星內部的震動，而不是由像風力這樣的地面力量所產生 。但科學家仍在研究數據，以確定震動的確切來源 。
這次探測到的震波非常微小，大約相當于規模2或2.5的地震，這樣的地震在地球表面幾乎難以察覺 。但對洞察號的科學家來說，這個微弱的震動卻代表一個非常重大的時刻 。自從他們在2018年12月安裝了這個地震計，并在幾個星期前正式開始監測階段之后，就一直盼望著這天的到來 。
「第一個月時，就好像是這樣：『這樣很好 ， 這樣很好，沒問題 ?！弧筃ASA洞察號任務的計劃主持人布魯斯． 巴納特（Bruce Banerdt）說 ?！溉缓蟮搅说诙€月，我們就變成了『呃，現在隨時都可以了，來吧，火星 ， 露一手吧！ 』」
「我無法控制地不停檢查我的電子郵件，」NASA馬歇爾太空飛行中心（Marshall Space Flight Center）的行星科學家，也是洞察號共同計劃主持人之一的瑞妮． 韋伯（Renee Weber）補充說：「我甚至在每天早上起床之前 ， 都會看一下我的手機，然后想說，『也許今天就是我們首次偵測到火星地震的日子！ 』」
終于，在洞察號登陸火星128個火星日后，傳來了微弱的震波 。研究團隊急忙查看訊號，并確認這很有可能是火星地震 ?！刚麄€團隊都松了一口氣 ?！拱图{特回憶道 。
「我追尋火星地震已經有大概30年那么久了，」他說：「對我來說，這可以算是職業生涯追求的終極目標了...... 我終于得到自1980年代以來就一直夢想能夠得到的數據 ?！?br>什么是「火星地震」？
地球上的地震主要是因為不斷移動的地殼板塊規律運動所引起的 。因為板塊互相爭搶位置，壓力不斷地累積，直到無法承受，就這樣觸發了斷裂點，讓我們感受到地震 。
但火星跟地球不太一樣，火星上似乎沒有地殼板塊 。因此科學家認為，火星上的震動是來自行星隨著時間緩慢冷卻，導致球體表面收縮并產生裂縫的結果 。這些震動也有可能是隕石撞擊或地底深處的巖漿運動所導致 。
研究人員希望能利用火星上的震動來研究火星內部的情形 。這樣的研究方法，有點像是利用超音波來觀察身體內部：科學家藉由觀察震波在星球內部反彈的情形，而推斷內部的構造 。
這次事件可以讓我們得知什么？
最新的這次火星地震，以及其他三次還未經確認的震動，都太過于微弱了，無法讓科學家知道在火星銹紅色的地表下方究竟發生了什么事，但這也不表示這些訊號毫無用處 。
「這些訊號讓我們開始知道火星有多么地活躍 ?！拱图{特說 。
在地球上，有一個被廣為接受的關系式，稱為古登堡－芮克特定律（Gutenberg-Richter law） 。這個定律是說，地震規模每降低一個單位，或說釋放的能量減少了32倍 ， 地震發生的頻率就會增加大約10倍 。這樣的近似值也適用在月球上 。巴納特指出 ， 所以我們可以藉由監測這些微弱震動的頻率，對更大的震動會多常發生有個概念 。
這次的震動出奇地久，持續了大概了10分鐘左右 ， 因此也許數據中也會有些關于火星表面的線索 。韋伯補充，比起地球的震動，這次火星地震看起來更像是阿波羅計劃在月球所記錄到的地震活動 。
韋伯解釋道，這樣的差異也許是因為每個星球上的土壤不太一樣 。月球的表面布滿了風化層 ， 也就是由隕石撞擊及其他磨損方式，所形成非常細的鋸齒狀物質 。但是在地球上活躍的地質環境，不斷侵蝕而形成微小的沙粒，這些沙粒改變了土壤的堆積方式 。結果就是震波會以不同的方式穿過這兩顆星球的最上層 。在地球上出現的短暫而尖銳的爆發訊號 ， 在月球上就會變得模糊許多 。
韋伯也提醒，火星上漫長的隆隆震動，未必表示火星的土壤特性就是罪魁禍首 。洞察號的研究團隊正在努力確定更精準的詳細狀況 。
我們已經準備好了許多任務具 ， 希望在一接收到震動訊號時，就能夠進行分析...... 所以當我們看到第一波震動訊號，但卻不適用于我們所準備的分析工具時，真的覺得有點沮喪，」韋伯說：「但這也代表之后會更有趣也更讓人興奮，因為我們要準備新的工具了 ?！?br>還可能會偵測到更多的震動訊號嗎？
洞察號運行的時間越長，能捕捉到的事件也就越多；如果這次偵測到的第一波訊號真的是火星地震，之后一定會有更多的數據能夠確認 。而且韋伯也強調，根據衛星觀測到的隕石撞擊頻率，洞察號在它的任務期間 ， 幾乎一定會偵測到隕石撞擊所產生的震動 。
「要觀測到其他東西，只是時間問題而已 。」她這么說 。
亞利桑那州立大學的火星科學家譚雅． 哈里森（Tanya Harrison）表示，不管洞察號發現了什么 ， 它所偵測到的每次撞擊和震動 ， 都會增加我們對這顆紅色星球的認識 。「它所描繪出的火星，是個仍然相當活躍的地方，我認為這與我們在維京號時代對火星的觀點截然不同 ?！顾傅氖?970年代登陸火星表面的維京號任務 ?！肝覀冋_始逐步架構出整個故事 。」
她指出，每項新實驗似乎都顯示，這顆紅色星球遠比我們所想象的還要更為復雜──撞擊坑、山崩、移動的極冠，現在甚至還有可能來自火星內部的活動跡象 。
科學家對這次的新發現感到非常激動 ， 但他們對未來即將發生的事情還要更加興奮 。
就像巴納特說的：「繼續保持關注，我相信馬上就會有更多訊號了！ 」