“洞察号”:“洞察”战神的内心世界(2)
用于探测“火震”(火星地震)信号,研究火星内部结构。SEIS就像一个大大的“听诊器”,时刻监听战神的“呼吸”和“心跳”。
“火震”信号有多种解释:板块运动产生的真实地震、陨石碰撞、火星大气层内的流星爆炸等。
但是,火星板块运动和陨石碰撞事件的发生概率都较低。为了在有限的设计寿命里有所作为,SEIS主要探测进入火星大气层内的流星爆炸产生的震声信号,也就是监听战神Mars在流星空爆发生时“受惊吓”的程度。希望至少可以从中测出陨石对火星表面的撞击频次。
● 热流与物理性质探测包——HP3
用于火星地热流的测量。通过一个名叫“鼹鼠”的热流探头钻入火星地表以下大约5米深处,探测地热传导率和温度梯度。
然而人算不如天算。从今年2月28日开始,这个探头似乎遇到了坚硬的岩石或者其他麻烦,虽几经尝试仍没能钻到5米深的预定地点。为确保仪器安全,该仪器被迫暂停,需等新方案制定后才能继续开展勘察。
● 自转和内部结构试验仪——RISE
用于精确测量行星自转参数,包括火星的自转速度和自转轴变化。行星自转参数对于研究行星内部构造具有重要参考价值。
快跑,“火震”啦!
自2018年12月“洞察号”在火星表面工作以来,SEIS监测到了4个疑似火星地震信号,分别发生在今年3月14日、4月6日、4月10日和4月11日,其中4月6日的信号最为清晰。NASA喷气推进实验室(JPL)随后在网站上公布了这段疑似“火震”的声音。
音频里依次记录了三个明确的事件:火星风、疑似火星地震、机械臂移动引起的震动。
尽管监测到的信号非常微弱,科学家们还不能据此给出信号来源的明确诊断,但这至少证明了火星上的确存在活跃的地质活动。战神的确被“吓”到了!
此次疑似“火震”信号与阿波罗探测到的“月震”信号十分相似。所以,另一种可能的解释是:火星和月球内部存在持续冷却收缩,长时间演化造成壳层结构的改变甚至断裂,从而引发“火震”和“月震”。
“火震”信号的探测发现标志着行星物理学探索进入一个新时代:人类对于类地行星的探测不再局限于轨道观测和表面巡视,开始逐渐走进行星的“内心世界”。我们期待“洞察号”探测到更多“火震”信号,带来全新的科学发现。
2020:拭目以待
火星探测窗口(飞向火星所需的能量最少)每26个月才有一次,下一个火星探测窗口在2020年左右。
有多个火星探测器计划明年发射:美国的“Mars 2020”火星车、欧洲与俄罗斯的着陆器和火星车、印度的第2次火星探测任务、阿联酋的“希望号”,还有中国的首颗火星探测器。值得一提的是,根据中国国家航天局正式发布的消息,中国火星探测器将一步实现“环绕-着陆-巡视”,对火星开展全球性、综合性的环绕探测,在火星表面开展区域性巡视探测,将于2021年登陆火星,实现中国火星探测器与战神的首次亲密接触。
太空探索,永无止境。预祝这些火星探测计划成功,并期待更多发现和惊喜,不断揭开火星神秘的面纱。“荧惑”终将不惑。
作者简介
季江徽:中国科学院紫金山天文台“行星科学与深空探测实验室”首席研究员,中国科学院行星科学重点实验室主任。研究方向:太阳系小天体动力学、系外行星系统形成与动力演化、深空探测轨道和技术等。