洞察号「听」见四颗陨石撞击火星

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  自2018年美国太空总署(NASA)的洞察号探测器在火星着陆以后,科学家一直希望能够利用洞察号上的地震仪探测火星的撞击事件,而在2020年至2021年间共探测到四颗流星体撞击火星的讯号。

  第一个被证实的流星体于2021年9月5日进入火星大气层,爆炸成至少三个碎片,每个碎片也各留下了一个陨石坑,为了证实这一点,洞察号的科学团队与火星勘测轨道卫星的科学团队通力合作,控制卫星的移动轨迹至估计的撞击地点,从而发现了撞击坑。卫星首先使用黑白背景相机显示出火星表面的三个黑点,在定位这些斑点后,研究团队再使用高解析度成像科学实验相机(HiRISE)获得了陨石坑的全彩特写照片,科学家认为这个流星体可能在火星表面留下了额外的陨石坑,但它们太小以致于无法在HiRISE的照片中呈现。

图片中央的三个小黑点即为该次撞击所致,点击可看更高解析度的大图。(Credit: Brown University)
图说:图片中央的三个小黑点即为该次撞击所致,点击可看更高解析度的大图。(Credit: Brown University)

  洞察号的地震数据结合轨道图像,可以用来重建流星体的轨迹及冲击波的规模,每一个流星体在撞击大气层时会产生冲击波,而在撞击地面时会产生爆炸,爆炸程度越大,地面震波及来自大气的声波到达洞察号时的程度就不同,可以测量地震发生时地面倾斜的程度和方向,现在研究团队可以将不同大小的陨石坑与特定震波及声波媒合成功。

  在结合了早期资料后,科学家证实的四次流星撞击发生于2020年5月27日、2021年2月18日、2021年8月31日,这四次都产生了规模不超过2.0的小地震,那些小地震虽然只能让科学家对火星地壳有初步了解,但了解撞击的速度很重要,这有助于行星科学家估计行星表面的年龄,而来自火星深处,在2022年5月发生的规模5地震也可以揭露关于火星内部地函及地核的相关资讯。

  洞察号的研究团队一直很困惑为何没有检测到更多的流星体撞击事件,因为火星离太阳系的主小行星带更近,大气层厚度也只有不到地球的1%,理所当然有更多的流星体在穿过火星时不解体撞击地面,团队怀疑这些讯号可能被掩盖在来自风或大气中季节性的变化杂讯之中,但是洞察号已经没有更多的时间来探测撞击了,火星上的尘埃已经逐渐覆盖洞察号的太阳能板,降低可用电量,研究团队也已于今年5月宣布即将关闭,目前工程师根据最新的功率读数预测,洞察号可能会在2022年10月至2023年1月之间失去讯号,该研究论文发表于《自然·地球科学》期刊。(编译/台北天文馆技佐许晋翊)

资料来源:布朗大学NASA Science

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