在一次日食期间,火星上发生了一些奇怪的事情。

2020-09-08 03:39:04

火星的卫星不太像我们地球的月球。火卫一是两者中较大的一个,离它的行星更近;与月球27天的轨道相比,火卫一每火星一天绕火星赤道旋转三圈(SOL)。

因此,日食比地球上的日食要频繁得多。火卫一从太阳前面经过,但永远不会完全覆盖太阳,因为在大多数太阳溶胶中,火星上的某个地方会出现日环食或日偏食。因为火卫一移动得如此之快,它的凌日时间从来不会超过30秒。

但是,即使在这短暂的时间里,火星洞察力着陆器也记录到了一些奇怪的事情发生。

令火星科学家惊讶的是,在火卫一日食期间,着陆器的地震仪--记录地面运动以监测可能的地震活动的仪器--向一侧倾斜,倾斜的程度微乎其微。

苏黎世理工学院地球物理研究所的研究人员实际上是在研究火星洞察力的数据,看看地球上日食的一些影响是否也发生在火星上。

具体地说:苏黎世理工大学的地震学家西蒙·施泰勒解释说:当地球经历日食时,仪器可以探测到气温的下降和快速的阵风,因为某个特定地点的大气冷却,空气从该地点急速离开,苏黎世理工学院的地震学家西蒙·施泰勒解释说。

洞察力配备了温度和风传感器-但这些传感器没有记录到火卫一凌日期间大气的变化。大气湍流、大气温度和大气压与正常溶胶基本一致。

然而,太阳能电池确实记录了凌日。事实上,如果他们没有,那将是非常奇怪的,因为火卫一可以阻挡多达40%的太阳光线-所以事情按计划进行是令人欣慰的。

斯特勒说,当火卫一位于太阳前面时,到达太阳能电池的太阳光较少,而太阳能电池产生的电力也较少。火卫一的阴影造成的光线曝光量的下降是可以测量的。

但这是预期的规模。因为磁力计和地震仪都有奇怪的读数--地震仪意外倾斜。

实际上,用来监测火星表面磁场的磁力计的奇怪之处很容易弄清楚。有两个组件显示出与太阳能电池板电流下降非常相似的下降。因此,科学家们推断,电流的降低很可能是原因。

但我们没有预料到这个地震计读数;这是一个不寻常的信号,施特勒说。想象一下一枚5-​法郎的硬币;现在,把两个银原子推到一边。那就是我们正在谈论的斜坡:10^-8。

它似乎不是假阳性;信号记录了三次凌日,微弱但真实。研究小组预计,这可能是对月球经过头顶时的潮汐-也就是引力-做出的地震反应。

然而,当他们将其与来自火星的其他地震活动读数进行比较时,该信号与之前的地震活动没有相似之处。

另一种可能是连接地震仪和着陆器的系绳收缩了。然而,这将产生与所观察到的方向相反的倾斜。

大气温度的变化可能会引起密度的变化,从而轻推地震仪,但正如我们已经讨论过的,没有检测到这样的变化。

但还有一个信号。红外辐射计记录到,在最长的一次过境期间,地表温度略有下降,随后大约一分半钟的时间里,地面回暖到了凌日前的温度。

苏黎世理工大学的地震学家马丁·范·德里尔(Martin Van Driel)说,日食期间,地面会降温。它变形不均匀,使仪器倾斜。

一名技术人员在离开地震计拱顶时忘了关灯,导致长期数据中的噪音升高,因为灯泡发出的热量扩大了地震仪所在的花岗岩。

随后进行了一系列人造热源实验,表明地震仪几乎可以瞬间对地震柱中的热量变化做出反应。

研究小组重复了他们自己的实验版本,发现他们能够获得与Insight';地震仪倾斜一致的信号。

首先,Insight';的位置地图绘制得非常精确。了解火卫一日食在该位置开始和结束的时间可以帮助科学家更准确地限制其轨道。

月球的轨道正在以每年1.8厘米的速度衰减,并在运行过程中减速;科学家们预测,最终它将变得离火星太近,潮汐力量会将火卫一撕裂,把它变成围绕火星旋转的一圈碎片。

如果能够描述减速的特征,就可以告诉我们地球内部的弹性和温度有多高--或者说弹性有多低和温度有多低。而这反过来又可以为火星的形成历史提供一些线索。