洞察號資料圖

　　美國宇航局“洞察號”火星著陸器上的地震儀記錄了迄今為止最大的兩次火星地震，分別為4.2級和4.1級。它們是著陸器首次遠距離記錄到的火星地震事件，其強度是之前記錄的最大地震的5倍。

　　近日，“洞察號”火星地震服務中心研究人員在《地震記錄》中報告稱，兩次事件的地震波數據可以幫助研究人員更多地了解火星內部，特別是核—地幔邊界。

　　英國布里斯托大學的Anna Horleston及同事能夠識別4.2級地震（稱為S0976a）中反射的PP波和SS波，并確定其起源于馬里納河谷。它具有火星最顯著的地質特征之一，也是太陽系中最大的地塹系統之一。早期橫切斷層和滑坡的軌道圖像表明，該地區可能處于地震活動狀態，這一新事件則是該地區首次確認的地震活動。

　　4.1級地震（稱為S1000a）于24天后被記錄，其特征是反射PP波、SS波以及Pdiff波。Pdiff波即穿過核—地幔邊界的小振幅波。這是“洞察號”首次發現Pdiff波。研究人員尚無法確定S1000a的位置，但與S0976a一樣，它起源于火星的遠端。這次地震能量是火星上有記錄以來最長的，持續了94分鐘。

　　兩次火星地震都發生在地核陰影區。在這個區域，P波和S波不能直接傳至“洞察號”的地震儀，因為它們被地核阻擋或彎曲了。PP波和SS波不是沿著直達路徑，而是在到地震儀之前至少在地表反射一次。

　　來自瑞士蘇黎世聯邦理工學院的合著者Savas Ceylan說：“記錄地核陰影區內的地震活動是我們了解火星的一塊踏板。在這兩次事件之前，大部分地震活動在‘洞察號’約40度范圍內。由于處于地核陰影區，能量穿過火星的部分區域，這是我們以前從未獲得過的地震樣本。”

　　兩次火星地震受關注之處有所不同。S0976a只有低頻能量，就像迄今為止在地球上發現的許多地震一樣，而S1000a的頻譜非常寬。Horleston說：“S1000a是明顯的異常值，將是我們進一步了解火星地震學的關鍵。”

　　S0976a的震源可能比S1000a深得多。研究人員表示，S1000a可能發生在地表附近，S0976a深度大約為50公里或更多。

　　與“洞察號”記錄的其他地震相比，Horleston說：“它們在火星地震記錄中十分引人注目。尤其S1000a不僅是規模最大、距離最遠的地震事件，而且其頻譜和持續時間與之前觀測到的任何其他事件都不一樣”。

　　相關論文信息：https：//doi.org/10.1785/0320220007

　　作者：王方 來源：中國科學報