5月4日地球之夜,即火星上的Sol1222,美国宇航局洞察号火星着陆器上的地震仪检测到这颗红色星球发生地震,回响持续数小时。根据周三发表在《地球物理研究快报》上的一项新研究,这次火星地震至少是地球上有记录的下一次最大地震的五倍。与创纪录的火星地震相关的其他研究也在本周于12月12日至16日在芝加哥举行的AGU秋季会议上进行了介绍,并在各处在线发布。

最大的地震比之前的记录保持者大五倍

“这绝对是我们所见过的最大地震,”法国巴黎地球物理研究所的主要作者兼行星科学家TaichiKawamura说。Kawamura与苏黎世瑞士联邦理工学院的合著者兼地震学家JohnClinton共同领导火星地震服务(MQS),这是一个监测和评估NASAInSight火星着陆器记录的地震数据的国际团队.

“这次地震释放的能量相当于我们迄今为止看到的所有其他火星地震的累积能量,尽管该事件距离超过2000公里(1200英里),但InSight记录的波浪非常大,几乎饱和我们的地震仪,”克林顿说。

火星地震学可以让科学家更好地了解火星表面下的物质——包括水——以及它的地壳和深层内部的结构。与地球上一样,大多数检测到的火星地震被认为是由于断层运动而发生的。

2021年8月(火星上的第976日)记录的此前最大的地震震级约为4.2,而5月的地震震级为4.7。(火星地震的震级与地震的震级相当。)

克林顿指出:“我们第一次能够识别出表面波,它沿着地壳和上地幔移动,已经多次绕地球传播。”

这篇论文附有另外两篇论文,也于周三发表在《地球物理研究快报》上,内容涉及地震的表面波路径和速度。

破纪录的地震产生的波浪持续了大约10个小时——考虑到之前的火星地震都没有超过一个小时,这一时间相当长。

这也很奇怪,因为震中靠近但在CerberusFossae地区之外,这是红色星球上地震最活跃的地区。震中似乎与已知的地质特征没有明显关系,尽管深震中可能与地壳较低的隐藏特征有关。

火星地震通常分为两种不同的类型——高频波的特征是快速但较短的振动,以及低频的,表面移动缓慢但振幅较大。最近的这次地震事件是罕见的,因为它表现出高频和低频地震的特征。川村说,进一步的研究可能会揭示先前记录的低频和高频地震只是同一事物的两个方面。

这项新研究首次描述和分析了这次大地震的数据,这些数据由火星内部结构地震实验(SEIS)数据服务、美国宇航局行星数据系统(PDS)和美国地震学联合研究机构(IRIS)发布),以及MQS目录,于10月初发布。

InSight被认为接近其运行终点,因为自2018年11月着陆以来的四年里,灰尘逐渐覆盖了它的太阳能电池板并降低了它的功率。非凡的事件,”川村说。根据从这次地震中收集到的数据,“我会说这次任务取得了非凡的成功,”他继续说道。

Kawamura说,这篇论文是他的团队和合作伙伴(包括NASA的喷气推进实验室、苏黎世联邦理工学院、法国国家空间研究中心和加州大学洛杉矶分校)发表的一系列论文中的第一篇,这些论文将在AGU的特别收藏中发表。

川村说,就像地震学研究可以帮助地质学家了解地球的演化一样,这种数据可以帮助行星科学家更多地了解这颗红色星球的演化。

“请继续关注接下来的更多激动人心的事情,”川村说。