在火星上探測到的最大地震揭示了其地殼中的層，這些層可能表明過去與大質(zhì)量物體（如流星體）發(fā)生過碰撞。以前的數(shù)據(jù)表明過去發(fā)生過大的影響，研究結(jié)果提供了可能支持這一假設(shè)的證據(jù)。
這項由加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)行星科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)并發(fā)表在《地球物理研究快報》兩篇論文中的研究還表明，火山巖和沉積巖的交替層位于地表之下。
4.7級地震或火星地震發(fā)生在2022年5月，全過程持續(xù)了四個多小時，釋放的能量是之前記錄的任何地震的五倍。雖然按照地球標(biāo)準(zhǔn)，地震的強(qiáng)度不大，但它的威力足以將地震表面波完全環(huán)繞地球的圓周，這是第一次在火星上觀察到這種現(xiàn)象。
讀數(shù)取自于2018年登陸火星的洞察號。洞察號是第一個深入研究火星“內(nèi)部空間”：地殼、地幔和核心的外層空間地震儀。
“InSight著陸器上的地震儀記錄了數(shù)千次火星地震，但從未發(fā)生過如此大的地震，著陸后花了三年多的時間才記錄下來，”通訊作者、地球、行星和空間科學(xué)教授Caroline Beghein說。“這次地震產(chǎn)生了不同種類的波，包括兩種被困在地表附近的波。此前，在兩次撞擊事件之后，從未在火星地震期間觀察到這兩者中的一個。”
繪制地震活動圖、對火星的影響位置和頻率以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)對于未來前往火星的任務(wù)非常重要，因為它將告知科學(xué)家和工程師在何處以及如何建造結(jié)構(gòu)以確保未來人類探險者的安全。
與在地球上一樣，研究地震波如何穿過巖石可以為科學(xué)家提供有關(guān)地球地表以下溫度和成分的線索，這有助于為尋找地下水或巖漿提供信息。它還有助于科學(xué)家了解過去塑造地球的力量。
Beghein的小組結(jié)合了兩種類型的表面波（稱為Love波和Rayleigh波）的測量結(jié)果來推斷地下剪切波的速度，該剪切波水平傳播并垂直于波傳播方向移動巖石。這是第一次在火星上同時觀察到Love波和Rayleigh波。
測量結(jié)果表明，當(dāng)?shù)叵?0到25公里之間的巖石在幾乎平行于行星表面的方向上振動時，剪切波在地殼中的移動速度比巖石在垂直方向振動時更快。
“這種波速信息與地殼內(nèi)部的變形有關(guān)，”Beghein說。“很久以前沉積的交替火山巖和沉積層，或非常大的撞擊，如流星體，很可能是我們觀察到的地震波測量結(jié)果的原因。”
這些數(shù)據(jù)還使Beghein小組的加州大學(xué)洛杉磯分校博士后研究員Jiaqi Li了解到，剪切波在火星南部高地地區(qū)的移動速度比在北部低地地區(qū)快。火星北半球海拔較低，隕石坑比南半球多。解釋這種差異起源的流行理論對低地產(chǎn)生了巨大影響。
新數(shù)據(jù)表明低地存在厚厚的沉積巖堆積和相對較高的孔隙率。大量的氣體，例如沉積巖中的空氣，會減慢波浪的速度。
