NASA“洞察号”进行首次直接地震观测，揭示火星内部情况

8 月 9 日消息 来自美国宇航局“洞察号（InSight）”登陆器的首次直接地震观测，为火星的组成提供了线索。这些研究中的研究人员报告了洞察号任务的初步发现，并第一次开始绘制地球以外的行星的内部地图。

Sanne Cottaar 和 Paula Koelemeijer 在《观点》中写道：“这三项研究为火星现今的结构提供了重要的制约因素，也是提高我们对该行星在数十亿年前如何形成并随时间演变的关键。”

研究一个星球的内部层 —— 地壳、地幔和核心，可以揭示出对其形成和演变的关键见解，并揭示出它所承载的地磁和构造活动。这种深层内部区域可以通过测量地震事件发生后穿越行星主体的波来探测。这种方法在调查地球的内部特征方面发挥了作用。

▲ 美国宇航局的 InSight 探测到的两次最大的地震似乎起源于火星上一个叫做 Cerberus Fossae 的区域。科学家们之前在这里发现了构造活动的迹象，包括山体滑坡。这张图片由美国宇航局火星勘测轨道器上的 HiRISE 相机拍摄。

2019 年初，美国宇航局的火星登陆器 InSight（利用地震调查、大地测量和热能传输进行的内部探索）开始其在火星表面的位置探测和火星地震记录，包括几个类似于地球上构造事件的地壳下地震。Brigitte Knapmeyer-Endrun 及其同事利用火星地震和环境地震噪声对 InSight 着陆点以下的火星地壳结构进行成像，发现了具有两个或三个界面的多层次地壳的证据。Knapmeyer-Endrun 等人将这一数据推及整个星球，计算出火星地壳的平均厚度在 24 至 72 公里（km）之间。

Amir Khan 等人利用来自 8 个低频火星地震的直接和表面反射地震波进行深入探测，揭示了火星地幔的结构，其深度接近 800 公里。他们的发现表明，一个厚厚的岩石圈位于地表下接近 500 公里的地方，像地球一样，它的下面可能有一个低速层。根据 Khan 等人的研究，火星的地壳层可能高度富含产热的放射性元素，它以牺牲行星的内部为代价加热这一区域。

了解到，更为深入的是，Sthler 及其同事利用火星核心-地幔边界反射的微弱地震信号来调查火星核心。他们发现，火星相对较大的液态金属核心的半径接近 1,830 公里，大约从行星表面和中心的一半开始，这表明该行星的地幔只由一个岩石层组成，而不是像地球那样有两个。根据 Sthler 等人的说法，这些发现表明，铁镍核心的密度比以前认为的要小，而且富含较轻的元素。

Cottaar 和 Koelemeijer 写道：“对火星的直接地震观测代表了行星地震学的一个重大飞跃。在未来的几年里，随着更多的火星地震的测量，科学家们将完善这些红色星球的模型，并揭示火星的更多神秘之处。”