美国宇航局的“洞察”号火星着陆器目前已检测到了300多场“火星震”（Marsquakes） ， 并追踪到了其中一些地震的震源信息 。（注：本文英文原文首发发于2019年圣诞节前夕 ， 文中数据非最新）
加州旧金山
火星上的地震来得又快又猛 。在位于火星赤道附近的着陆点 ， 美国宇航局的“洞察”号每天大约可以探测到两次地震 ， 而且探测到地震的频率还在上升 。
“洞察”号火星着陆器的地震仪有三个非常灵敏的传感器 ， 为了防风 ， 它们被放置在一个圆顶结构内 。图片来源：
NASA/JPL-Caltech 。
“我们探测到了很多场地震 。”Bruce Banerdt说 ， 他是位于加州的喷气推进实验室的一名地球物理学家 ， 也是“洞察”号的首席研究员 。2019年12月12日 ， Banerdt在旧金山美国地球物理联合会的一场会议上 ， 报告了他们的发现 。
自从一年多前抵达火星以来 ， “洞察”号已经探测到了322场火星地震 。这是人类首次在火星上探测到地震 ， 也是第一次在地球和月球以外的天体上探测到地震 。科学家们的目标是利用地震来探索火星的内部结构 ， 包括破解火星内部的地壳、地幔和地核等地层 。
大多数火星地震都非常轻微 ， 程度要比地球上的任何一场地震都轻得多 。但是也有一两场地震震级较高 ， 达到了将近4级 ， 这样的震级足以让科学家们找出地震的震源所在 。
其中最大的两场地震来自科柏洛斯槽沟（Cerberus Fossae）——位于“洞察”号以东约1600公里 ， 地质活动十分活跃 。引起这两场地震的原因可能是 ， 应力在火星地壳内沿地质断层不断积聚 ， 然后以火星地震的形式释放了出来 。
这次任务的其他初步发现还包括 ， 每天晚上在午夜前后 ， 着陆器下方会传来神秘的磁脉冲 。不过 ， “洞察”号的主要目标之一 ， 是将温度探测器钻入火星地下5米 ， 但很遗憾的是 ， 这一目标至今无法达成 。这个被称为“鼹鼠”的探测器在土壤中遇到的摩擦力超出了科学家的预期 。19年10月 ， 它甚至意外地从洞里退了出来 。
追踪轻微地震
迄今为止 ， 最大的发现来自于不断增多的火星地震记录 。当夜幕降临 ， 白天里呼啸的狂风逐渐平息 ， “洞察”号高度灵敏的地震仪搜寻着地震的踪迹 。
火星地震分为两种 。最常见的是高频地震 ， 较不常见的是低频地震 。瑞士苏黎世联邦理工学院的地震学家Domenico Giardini说 ， 高频地震可能来自于使火星浅层地壳破裂的震动 ， 而低频地震可能是从火星内部更深的地幔传来的震动 。
最大的两场地震发生在2019年5月和7月 ， 都属于低频地震 。研究团队的成员追踪到了地震能的来源：科柏洛斯槽沟 。该地区是近期地质活动的中心 ， 有在近一千万年内发生过移动的地质断层 。
在“洞察”号发射之前 ， 研究人员就预测其很可能会探测到来自科柏洛斯槽沟的地震 。巴黎地球物理研究所的行星科学家Alice Jacob说 ， 这里的断层边缘可以积聚应力 。她领导的一项研究表明 ， 这可能是“洞察”号所探测到的火星地震的来源 。
Banerdt说 ， 地震发生的频率在不断增加 ， 从刚着陆时的零星几次 ， 到现在的一天两次 。“洞察”号科学家还不清楚其中的原因 。
同样神秘的 ， 是每天晚上出现的磁脉冲 。“洞察”号用磁力计对磁脉冲进行了测量 ， 这种磁脉冲可能与火星周围太空环境的某种变化有关 。一种观点是 ， 这种磁脉冲是由来自太阳风的带电粒子猛烈撞击火星磁场而产生的 。
探测器问题
“洞察”号迄今为止最为戏剧性的问题出自于“鼹鼠”温度探测器 。这个探测器最初按照计划在地面钻洞 ， 但在去年十月份遭遇阻碍 ， 突然弹出了洞口 。
“洞察”号任务的工程师最初在设计“鼹鼠”时 ， 预想的是它将在一种完全不同的土壤类型中进行作业 。德国宇航局的太空科学家Tilman Spohn解释说 ， “鼹鼠”探测器专为无粘性土壤而设计 ， 在无粘性土壤中 ， 土壤颗粒之间几乎没有摩擦 ， 就像是一大罐砂糖一样 。但是“洞察”号的着陆地点却是粘性土壤 ， 土壤颗粒紧紧粘结在一起 ， 更像是一大团面 。
当“鼹鼠”开始钻洞时 ， 周围的土壤逐渐形成了一个坑 。而“鼹鼠”无法克服坑壁上的摩擦力 ， 因此不能继续向地下前进 。Spohn说 ， 他和他的同事们在关于粘性土壤的实验室实验中遇到了这种情况 ， 但是他们以为“洞察”号的着陆点会是无粘性的土壤 ， 因为其他火星着陆点的土壤状况都是如此 。
喷气推进实验室的行星学家Mathew Golombek说 ， “洞察”号似乎不幸地落在了硬壳层——致密、坚硬 ， 由土壤压实而成 。这里的硬壳层 ， 不论是硬度还是厚度 ， 都超出了预期 。
为了解决这个问题 ， “洞察”号任务的工程师们一直在尝试用着陆器的机械臂将“鼹鼠”固定在坑边 ， 以便为它提供更多的摩擦力 ， 以继续前进 。目前“鼹鼠”探测器已经开始再一次钻探——缓慢而小心 。
“到圣诞节的时候 ， 也许我们收到的礼物是 ， 我们又重新回到了起点 ， ”Spohn说 ， “但就目前的情况看来 ， 这已经是非常非常不错了 。”
【洞察号火星探测器 火星探测器着陆】
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