“洞察号”能灵敏地探测到陨石碰撞火星产生的震波

据报道,一种用于探测火星地震活动的仪器展示出令人震惊的新能力,它能探测到碰撞火星的陨石产生的微弱震动……

通过将美国宇航局“洞察号”火星探测器和火星勘测轨道器收集的数据结合起来,研究人员成功地将火星表面震动与刚形成不久的陨坑联系起来。这不仅有助于我们理解持续塑造火星地质的陨石撞击过程,还展示了收集地震数据揭示超出预期任务参数的信息,这可能有助于实现未来对其他星球的探索。

洞察号探测器对于研究火星至关重要,自2018年11月着陆火星表面以来,它向我们展示了火星地质活动比我们想象得更加活跃,伴随着碰撞火星表面而产生震动。

该发现是基于洞察号探测器内置的地震检波器,科学家利用地震检波器绘制出第一张火星内部详细地图,这种灵敏装置甚至被用于通过探测稀薄火星大气中的声波振动,从而捕捉记录另一颗星球的声音。

这些能力意味着该探测器处于勘测另一颗星球震动来源的最佳位置:流星在火星大气中爆炸产生嘈杂声,之后流星碎片以陨石形式撞击火星表面。法国图卢兹大学国立高等航空航天学院天体物理学家拉菲尔·加西亚(Raphael Garcia)称,这项研究具有重要意义,此前从未在另一颗行星表面记录到地震波和声波与陨星碰撞的明确联系。

洞察号探测器的内部结构地震实验仪(SEIS)和压力传感器提供了一个独特的机会,将火星流星体进入大气层和地面撞击过程产生的声波紧密联系起来,这样我们可以使用洞察号地震数据评估火星新陨坑的形成位置。

一颗足够大的陨石进入行星大气层是具有必然破坏性的事件,首先,当它进入行星大气层时会产生冲击波,当陨石坠落时会在半空中爆炸,科学家认为这是由于大气层中的气体渗透到陨石裂缝,在大气层中坠落摩擦过程中,从陨石内部逐渐加压,最终导致陨石空中爆炸。结果会怎样呢?这将带给火星表面更多的冲击波碰撞,之后如果较大的陨石碰撞火星表面,将产生一连串的冲击波。

从理论上讲,火星表面所有震动都可以被预期衰减为声波和地震波,灵敏的探测仪器能够检测到,在勘测任务启动之前,加西亚和他的同事们就曾怀疑洞察号探测器有能力探测到陨石空中爆炸,但该研究团队的探测结果超出了他们的预期,带来了更大的惊喜。

加西亚使用洞察号探测器的声波和地震波数据,确定了该探测器着陆半径300公里范围内4次独立的碰撞事件,这些事件别离发生在2020年5月27日、2021年2月18日、2021年8月31日和2021年9月5日。

这4次陨石碰撞地点与洞察号探测器的距离别离是:286.5公里、84公里、267公里和86公里,之后美国宇航局火星勘测轨道飞行器拍摄这些区域的图像,进一步验证了新陨坑位置,与研究团队的勘测数据相吻合。

事实上,陨石碰撞(以及陨石空中爆炸)会对行星产生一些有趣的影响,例如:科学家认为,陨石提供了导致地球上生命出现的关键元素,同时陨石碰撞导致物种灭绝事件对改变物种进化历程方面发挥着重要作用。

火星看上去非常贫瘠,但即便如此,陨石碰撞也会影响该星球的地质和大气,描述火星当前流星和陨石活动,有助于我们更好地理解火星为什么会形成现今的表面结构,陨石碰撞产生的震动甚至能帮手科学家更好地描述星球内部结构特征。

令人遗憾的是,我们可能无法从洞察号探测器获得更多数据,本年早些时候,相关科学家团队透露称,由于较厚的灰尘覆盖了太阳能电池板,该探测器似乎正在丧失供电恢复的能力。然而,研究人员指出,这项研究工作为未来火星和太阳系其他星球上进行科学研究带来了希望,我们的最新发现证明了行星地震学可以证实陨石碰撞产生的震源,并能洞察到陨石碰撞过程,进而更好地分析该星球内部结构。目前这项研究报告颁发在近期出版的《自然地球科学》杂志上。

本文来自“新浪科技”,经。

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