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 新华社洛杉矶4月23日电(记者谭晶晶)美国航天局23日表示,美国“洞察”号火星无人探测器可能首次捕捉到了“火星震”,这也是人类首次在地球以外的行星探测到“地震”。

 火星震是怎样探测到的?火星震到底是什么样?探测火星震有何意义?

SEIS地震仪(图片来源:NASA/JPL-Caltech)

 火星震怎么测到的

 这次火星震是由“洞察”号携带的“内部结构地震实验仪”探测和记录到的。这部由法国国家航天研究中心研制的地震仪灵敏度极高,足以“感知”尺度为氢原子半径的火星表面运动,记录火星震或陨石冲击引发的震波。

 据项目团队介绍,这是人类首次在其他行星表面放置地震仪,也是“洞察”号上最重要的探测仪器,“洞察”号大约四分之三的科学探测任务都需要依赖它来完成。

 4月6日,在“洞察”号登陆火星的第128个火星日,“内部结构地震实验仪”可能首次捕捉到了火星震信号。这是“洞察”号第一次“听到”源于这颗红色星球内部的震动,此前“洞察”号曾捕捉到火星风等地表因素引起的震动。

 此外,“内部结构地震实验仪”还分别于3月14日、4月10日和11日探测到3次疑似地震信号,但它们比4月6日测到的信号更微弱。这些信号来源尚不明确,科学家们仍在研究相关数据。

 据介绍,探测这些微小的火星震需要复杂的工程技术。在地球上,精密的地震仪通常被密封在地下室,以便使其免受温度和天气变化影响。“内部结构地震实验仪”则装有几个精巧的绝缘屏障,包括防风隔热罩,使其免受火星极端温度变化和强风影响。

 火星震什么样

 美国航天局在其官网上公布了一段由“内部结构地震实验仪”记录的火星震音频。长达1分钟的音频还将火星震与火星风以及“洞察”号机械臂拍照运动的声音相对比。

 记者试听感觉,火星风是低沉的“隆隆”声,火星震音调略高、强度更大,机械臂运动声音起伏,音量最大。项目团队表示,音频经过了特殊处理,火星上的真实震动人类耳朵是听不见的。

 据介绍,火星表面非常安静,这有助于地震仪捕捉到很微弱的震动声。相比之下,地球表面经常受海洋和气候活动影响而出现颤动。如果此类火星震发生在美国加利福尼亚南部地区,信号将被淹没在每天频繁发生的地表爆破音中。

 法国巴黎地球物理研究所“内部结构地震实验仪”首席科学家菲利普·洛尼奥内表示,他的团队等待了几个月终于等来了这样的信号。终于有证据表明火星仍处于地震活跃状态,这是令人兴奋的发现。研究人员期待对这些数据进行分析,早日与公众分享更多有关火星震的详情。

 探测火星震有何意义

 探测到火星震是“洞察”号火星任务的一个里程碑。“洞察”号首席科学家布鲁斯·巴纳特表示,此次探测成果正式开启了一个新领域——火星震学。

 地球上的地震发生在由板块运动产生的断层上。火星没有板块构造,但它持续的冷却和收缩过程会产生压力,当这种压力积累到足够大,就可以打破地壳,引发火星地震。

 项目团队说,安放在火星表面的“内部结构地震实验仪”就好比“贴着耳朵边放了一部电话”,可以“听”到来自火星内部的震波。通过监测这些震波的传播,科学家可以了解火星内部地震活动的强度和频度,及其在火星内部结构中的位置,从而分析出火星内部不同层级的深度和构成。

 通过对火星震的研究,科学家可以分析火星形成的历史,以增加人类对地球、月亮等岩石星球起源的了解。

 洛尼奥内表示,人类对这一刻等待已久,距美国通过“阿波罗”计划将地震仪放置在月球表面已有50年时间。

 美国实施“阿波罗”载人登月计划期间,航天员曾在月球表面放置5台地震仪,在1969年至1977年间探测到数千次月球震,帮助科学家了解月球内部构造及其形成。美国计划2024年前让宇航员重返月球,为人类未来探索和登陆火星奠定基础。

 上世纪70年代,美国发射的“维京”号火星车曾试图在火星上进行地震学研究,但其搭载的地震仪位于着陆器顶部,没接触火星表面,因此没能记录下有效的火星震信号。