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洞察号数据显示:火星一年地震500多次

位于火星地面的固定登陆器洞察号(InSight)终于搜集了一个完整的火星年里地震的数据。研究人员惊讶地发现,火星上一年里发生的地震居然多达500多次。

洞察号数据显示:火星一年地震500多次洞察号在火星表面探测地震示意图。(NASA)瑞士苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员在美国地震学会(SSA)2021年会议上公布了他们对数据的分析结果,构建了第一份火星上的地震信息册。主要研究员塞兰(Savas Ceylan)介绍说,火星上的地震和地球上的地震在几个方面都不同。首先,火星上的震级比地球上小得多。在他们记录的地震事件里,最高的只有3.6级。洞察号上装配的地震探测器SEIS之所以能够探测到这些很小的地震,是因为和地球比起来,火星的环境非常安静,背景噪音比地球上小得多。在地球上,海浪持续造成震动,构成地震数据噪音的很大一部分,而在火星上完全没有这部分噪音。根据目前为止的探测,火星上的地震至少有两种不同的类型,一类是低频地震,产生的震波在火星地幔层的各个深度传播;另一种是高频地震,在火星地壳层内传播。研究介绍说,从震波能量怎样随着时间衰退的角度来看,低频地震更类似地球的地震,震波消退得比较快;高频地震更像月球上的地震,也叫月震,震波持续的时间相对长一些。洞察号数据显示:火星一年地震500多次洞察号探测到的地震大部分都是高频地震,而且都是发生在距离探测器几百公里那么远的地方。“我们不明白,为什么距离探测器这么远的地方,发生的都是高频地震?而且,这些地震事件所发出震波的频率在一年之中还会变化,地球上的地震可没有这样的特点。”只有少数几个地震事件具有清晰的“震相抵达”特征,即不同类型的震波按照顺序传播到某个观测点的特征。研究人员利用这个特征可以计算出震波来源的方向和距离。他们发现,这几个地震事件发生在距离洞察号大约1,800公里处一个名为科柏洛斯槽沟(Cerberus Fossae)的地势凹陷的区域。科柏洛斯槽沟是火星上最年轻的地质构造之一,据信是由一些断层结构造成。近期研究显示,这个区域断层带裂缝的扩大可能是造成地震的原因。研究人员坦承“要解释火星各种地震背后具体的机制,我们还有很长的路要走。”塞兰说,研究火星地震最大的挑战在于,研究人员怎样从复杂的、和地球上完全不一样的数据里面,分辨哪些是噪音,哪些是地震信号。洞察号数据显示:火星一年地震500多次尽管洞察号的SEIS系统采取了很多措施屏蔽非地震的噪音,得到的数据仍然带有来自天气和洞察号自身的噪音信号。“我们从零基础开始研究火星的噪音信号,探索地震仪在另外一个星球上工作的情况,比如火星大气如何影响地震数据的录制,找到和分析地球地震不一样的方法去解读这些数据。”

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