“洞察号”在火星“阴影区”发现大地震
“洞察号”在火星“阴影区”发现大地震，自2019年初以来，行星科学家一直在用内置在洞察号着陆器中的地震仪记录这些“火星地震”。“洞察号”在火星“阴影区”发现大地震。
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美国宇航局“洞察号”火星车上的地震仪日前记录了迄今为止最大的两次火星地震，分别为4.2级和4.1级。这是着陆器首次远距离记录到的火星地震事件，其强度是之前最大地震的5倍。
4月22日，“洞察号”火星地震服务中心研究人员在《地震记录》中报告称，两次事件的地震波数据可以帮助研究人员更多地了解火星内部，特别是核—幔边界。
英国布里斯托大学的Anna Horleston及同事识别出4.2级地震（名为S0976a）中反射的PP波和SS波，并确定震中位于马里纳峡谷。这里具有火星最显著的地质特征之一，也是太阳系中最大的地堑系统之一。早期横切断层和滑坡的轨道图像表明，该地区可能处于地震活动状态，这一新事件则是该地区首次确认的地震活动。
4.1级地震（名为S1000a）于24天后被记录，其特征是反射PP波、SS波以及Pdiff波。Pdiff波即穿过核—幔边界的小振幅波。这是“洞察号”首次发现Pdiff波。研究人员尚无法确定S1000a震中的位置，但与S0976a一样，它起源于火星的远端。这次地震能量是火星上有记录以来最长的，持续了94分钟。
两次火星地震都发生在火星核阴影区。在这个区域，P波和S波不能直接传至“洞察号”的地震仪，因为它们被火星核阻挡或发生了弯曲。PP波和SS波并不是沿着直线路径传播，而是在到达地震仪之前至少在地表反射一次。
来自瑞士苏黎世联邦理工学院的合著者Savas Ceylan说：“记录火星核阴影区内的地震活动是我们了解火星的一个跳板。在这两次事件之前，大部分地震活动都发生在‘洞察号’约40度的范围内。由于处于火星核阴影区，能量穿过火星的部分区域，导致我们以前从未获得过这样的地震样本。”
这两次火星地震受关注之处有所不同。S0976a只有低频能量，就像迄今在地球上发生的许多地震一样，而S1000a的频谱非常宽。Horleston说：“S1000a有明显的异常值，将是我们进一步了解火星地震学的关键。”
S0976a的震源可能比S1000a深得多。研究人员表示，S1000a可能发生在地表附近，S0976a深度大约为50公里或更多。
与“洞察号”记录的其他火星地震相比，Horleston说：“它们在火星地震记录中十分引人注目。尤其S1000a不仅是规模最大、距离最远的地震事件，而且其频谱和持续时间与之前观测到的任何其他事件都不一样。”
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火星最有趣的特征之一是，它的地震与我们在地球上遇到的地震类似。
自2019年初以来，行星科学家一直在用内置在洞察号着陆器中的地震仪记录这些“火星地震”。现在，他们已经探测到有记录以来最大的两次火星地震。
这些地震是2021年8月25日记录的4.2级 S0976a 地震，以及24天后发生的4.1级 S1000a 地震。就影响而言，它们的强度都是之前记录的火星地震的五倍。
这些地震的位置也很有趣：它们起源于所谓的“阴影区”，即洞察号所在的火星的对面。这是该着陆器及其传感器首次在如此遥远的距离记录到火星地震。
英国布里斯托尔大学的行星地震学家安娜·霍勒斯顿（Anna Horleston）说：“S1000a不仅是规模最大、距离最远的一次地震，而且它的光谱和持续时间与以前观察到的任何其他地震都不同。它们确实是火星地震目录中的非凡事件。”
研究小组将 S1000a 描述为到目前为止有记录的地震中“明显的异常值”，因为它产生的能量频谱很宽。这也是洞察号迄今为止监测到的持续时间最长的地震事件，持续了94分钟。
S0976a 和 S1000a 均采用地震波（称为PP波和SS波）进行探测。这些波不会沿着直接的路径运动，但至少会在地表反射一次 —— 这就是“洞察号”能够从很远的地方测量到这些隆隆声的原因。
在 S1000a 的例子中，也采集到了穿过“核-幔”边界的小振幅波，称为 Pdiff 波。这是洞察号首次记录到 Pdiff 波，有迹象表明 S1000a 地震发生在离地表更近的地方。
行星地震学家安娜·霍勒斯顿解释说：“S1000a 的频谱更像是我们观察到的一系列事件，这些事件被模拟为浅层地壳地震，所以这次事件可能发生在地表附近。而 S0976a 看起来，像我们在火星Cerberus Fossae地区发现的许多事件，这是一个广泛的断层区域，其深度模型约为50公里（31英里）或更多，很可能这次事件具有类似的深源机制。”
两次火星地震都发生在火星的核心阴影区，洞察号无法直接追踪火星的.P波和S波地震活动。通过 S0976a，该团队能够将其置于巨大的水手谷（Valles Marineris）峡谷网络中。
这些峡谷以前被认为是地震发生的地方，但这是第一次有记录。S1000a的确切位置尚未确定，但科学家们大致知道它发生在哪里。
在这两次地震之前，火星上记录的大多数地震活动，都来自与洞察号距离不到40度的地方，但最新的数据，让科学家有机会对这颗红色星球的新部分进行地震取样。
来自瑞士苏黎世理工学院的地球物理学家萨瓦斯·塞兰（Savas Ceylan）说：“记录核心阴影带内的事件，是我们了解火星的一个真正的垫脚石。在这两起事件之前，大多数地震活动都发生在距离洞察号大约40度的范围内。由于处于核心阴影中，能量横跨火星的部分区域，这是我们以前从未进行过的地震学采样。”
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自洞察号抵达火星并开始监听火星心跳声后，科学家已收集到不少火星震事件，然而最新宣布的2次火星震有些特别，不仅是迄今为止最强大的火星震、还是目前已知距离最远的事件，位于火星另一端。
洞察号（InSight）是用于研究火星内部结构的无人固定式载体，于2018年11月26日降落在火星埃律西昂平原，部署地震计、热挖掘探头、展开无线电科学实验设备，开始“监听”来自火星深处的震动。
2019年4月6日，洞察号首度侦测到极微弱但毋庸置疑的地震信号，揭开火星地震学全新研究领域，自那之后洞察号更加孜孜不倦地工作，如今已检测超过950次火星震事件。
虽然地震计的工作伙伴“热挖掘探头”开了小差，于2021年1月9日被NASA团队宣布，因钻头打滑无法继续钻至目标深度、探测组件任务失败，但地震计连在高风险天气条件下都保持打开状态收集数据，更帮助科学家搭建出火星内部分层结构。
而根据美国地震学会最新宣布，研究人员在查看洞察号资料时发现了有史以来最强大火星震，为2021年8月25日记录到4.2级S0976a事件，以及24天记录到4.1级S1000a事件，两者都比之前记录的任何火星震强5倍。
S0976a与S1000a火星震事件位于洞察号所处位置另一侧。 （Source：美国地震学会）
地震起源相当特别，来自洞察号所处位置的另一侧星球，也就是所谓阴影区，S0976a事件可追溯至名为水手号谷（Valles Marineris）的峡谷，深度约50公里；S1000a事件确切来源无法得知，只能说它也来自远方，但它的震波波频谱范围更广，放眼目录中明显异常。
一般来说，火星核心会阻挡洞察号直接检测星球另一边的地震波（P波和S波），但洞察号能通过检测在火星地表附近反射至少1次的PP波和SS波，以此计算出地震深度。
随着收集越来越多地震数据，科学家可以更了解火星性质、内部组成，也为火星地壳、地函与地心结构条件增加了限制。
