洞察号探测器记录到日食期间火星上发生了奇怪的事

洞察号探测器记录到日食期间火星上发生了奇怪的事
2020年09月10日 09:22 新浪科技

  新浪科技讯 北京时间9月10日消息,据国外媒体报道,火星的卫星,和我们地球的卫星,不太一样,火卫一(又叫“福波斯”),是火星两颗卫星中较大的一颗,离火星也更近一些。相比于月球的27天轨道周期,福波斯绕着火星赤道旋转,一个火星日可以绕火星转三圈。

  因此,火星上的日食现象要比地球上频繁了许多。大多数的火星日,福波斯会从太阳前经过,形成日偏食或日环食,但却从来不会有日全食。因为福波斯的移动速度太快了,每次经过太阳的时间不会超过30秒。

  但即便是在如此短暂的时间之内,洞察号火星探测器还是成功地记录下火星日食期间发生的奇特事情。

  令火星科学家感到惊讶的是,在福波斯日食期间,洞察号上的地震仪(一个记录地面运动以监测可能的地震活动的仪器)会微微向一侧倾斜。研究人员正在研究洞察号火星探测器提供的数据,以研究日食对地球的一些影响,在火星上是否也会发生。

  具体来说就是,当地球经历日食时,仪器可以检测到温度下降和阵阵狂风,因为在某一个地方的大气温度下降,从而导致空气从该处流走,洞察号上因此配备了温度和风传感器——但是在福波斯日食期间,这些传感器没有记录到大气的变化。大气湍流、大气温度和大气压力与火星平日里的基本一致。

  不过,太阳能电池确实记录了这些经过。实际上,太阳能电池不记录这些经过才叫人觉得奇怪,因为福波斯可以遮挡40%的太阳光。所以,可以放心的是,确实有些现象如期发生了。

  不过,像太阳能电池的变化是“意料之中的”事情,但磁力计和地震仪也给出的奇怪的读数,类似地震仪的倾斜才是“出乎意料”的事情。

  事实上,磁力计(用来监测火星表面上的磁场)的异常之处比较好解释。两个组件显示的读数减少与太阳能电池组电流的减少相似。因此,科学家推断,电流减小很有可能是导致磁力计读数异常的原因。

  但研究人员没有预料到地震仪的读数变化,这是一个很不寻常的信号,而这看起来也不像是一次误报;三次日食期间都记录到了这个信号,虽然微弱但确实存在。研究团队预期,这也许是福波斯当头经过时引发的潮汐所致的地震反应。但是,当他们将这个信号和火星上其他地震活动的读数进行比较时,该信号又跟先前的地震活动没有任何相似之处。

  还有另一种可能性是,连接地震仪和探测器的系绳收缩了。然而,若真是如此,那么倾斜方向与观测到的方向应该是相反的。大气温度变化也可能导致密度发生变化,从而也会使得地震仪倾斜。但是,如前所述,洞察号上的传感器并没有记录到大气的变化。

  除了地震仪之外,还有另外一个奇怪的信号。红外辐射计在最长的一次日食期间,记录到火星表面的温度有轻微下降,大约一分三十秒之后,表面温度恢复到日食前水平。该研究团队由此认为,这极有可能是导致地震仪读数异常的原因,也就是在日食期间,地面温度下降,但温度下降不均匀,从而导致地震仪倾斜。

  1997年,德国黑森林天文观测台也曾观察到类似的现象。一名技术人员在离开地震仪库的时候,忘了关灯。由于灯泡发出的热量导致地震仪底下的花岗岩膨胀,因而长期数据中的噪音增加。之后,研究人员用人工热源开展了一系列实验,证明地震仪几乎马上会对地震柱的热量变化做出反应。该研究团队自己也重复了一遍实验,然后发现他们可以获得与洞察号地震仪倾斜一致的信号。

  这些信息可以用来更好地理解福波斯和火星。一方面,洞察号的位置映射非常精确。知道福波斯日食在该位置的开始和结束的时间,可以帮助科学家更准确地限定福波斯的轨道。反过来,这也可以帮助我们了解福波斯的未来。

  这颗火星卫星的轨道正以每年1.8厘米的速度减少,并且减少速度有变慢趋势;科学家们预期,最终,这颗卫星与火星的距离会越来越近,直至潮汐力将福波斯撕成碎片,变成火星环。

  如果可以描述减速的特征,那这些就可以告诉我们火星内部的灵活度和温暖程度——或不灵活度和寒冷的程度,而这又可以给我们了解火星的形成历史提供一些线索。(匀琳)

地球日食火星
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