一项新研究表明，美国宇航局洞察号着陆器记录的一次大规模火星地震表明，火星某些地方的地壳“看起来像厚重的装甲”。
NASA 的 InSight 着陆器地震仪的任务将于 2022 年 2022 月结束，它花了三年时间测量火星上的地震波。 他的工作包括探测到 4,6 年 月有史以来最大的火星地震： 级地震。
尽管与地球相比，火星上的震动只是一般的地震，但美国宇航局的科学家当时表示，这是火星探险者期望看到的上限。 火星地震的威力比它之前测量到的所有其他地震的总和还要大。
“这次地震发出了穿越火星表面的强烈地震波，”苏黎世科技大学地球物理研究所的主要研究作者和地震学家 Doyon Kim 说。 新申请, 6 月 日出版。 “这次地震是整个 InSight 任务期间记录到的最大地震，我们观察到环绕火星三圈的表面波。”
测量地震波的速度和频率——以及这些质量如何在整个红色星球上发生变化——让 Kim 和团队能够获得有关他们遇到的地质结构的信息。 在不同深度的火星地壳内部结构等问题上获得了新的数据。
在大地震之前，InSight 记录了两颗陨石落在火星上时发生的类似地震波。 然而，宇宙事件仅在区域范围内提供了细节。 一场 5 级的地震使更深入地探索火星成为可能，并揭示了巨大的后果。
该团队获取了 InSight 提供的数据，并将其与来自其他任务的有关火星重力和地形的信息相结合。 收集的研究表明，科学家们认为这颗红色星球的地壳厚度平均在 42 到 56 公里之间，但其最厚部分是两倍大：90 公里。
“火星地壳（平均而言）比地球或月球厚得多，”金说，并补充说太阳系中较小的行星体往往比较大的行星体有更厚的地壳。
地壳的厚度平均在 13 到 17 公里之间变化，而 1960 年代和 1970 年代阿波罗登月任务的地震仪测定的月壳厚度在 34 到 43 公里之间变化。
InSight 团队发现，Isis Impact Basin 是一个约 1200 公里宽的古老陨石坑，火星地壳最薄。 这个位于火星南部高地和北部低地交界处的盆地，火星地壳的厚度只有10公里左右。
然而，最厚的地壳位于塔尔西斯广大地区 90 公里深，从一边到另一边几乎延伸了美国的宽度：大约 8 公里宽。 塔尔西斯位于一个巨大的径向断层系统之下，覆盖了火星表面的三分之一。 它还拥有广阔的火山平原和火星上最大的三座火山。
“我们有幸见证了这次地震。 在地球上，我们很难借助发生在火星上的相同强度的地震来确定地壳的厚度，”金解释道。 “虽然火星比地球小，但它传输地震能量的效率更高。” 该团队的结果也证实了火星南北半球的对比。 地球的北部由平坦的低地组成，而南部则有高原。
根据一项同行评审的研究，天文学家和行星科学家至少自 9-1971 年美国宇航局水手 72 号首次轨道飞行以来就观察到了南北之间所谓的“火星二分法”。 发表 2007年。 Kim 说，关于这种差异的最初假设与岩石的成分有关。 “一个品种会比另一个更密集。”
然而，新的研究证实，品种的组成在这里无关紧要。 虽然两个半球的岩石成分相同，但地壳的厚度不同，这就解释了火星的二分法。 研究人员表示，根据 InSight 地震观测和重力数据，他们证明北部低地和南部高地的地壳密度相似。
检测到的密度与洞察号对上述陨石撞击的地震观测一致，这表明南北地壳由相同的材料构成。 （地震波通过岩石地壳传播的方式使研究人员能够推断其成分）。
该团队在某些地方发现了厚厚的火星地壳，这也揭示了这颗行星如何产生热量，以及这种情况在整个火星历史中是如何发生变化的。 火星内部的主要热源是钍、铀和钾等元素的放射性衰变。
该团队推测，这些发热元素中有 50% 到 70% 存在于火星地壳中。 因此，火星上地壳厚度的差异可以解释为什么今天地球上仍然存在熔化过程的局部区域，因为这些热点还含有更多的放射性发热材料。
“这一发现非常有趣，结束了关于火星地壳起源和结构的长期科学辩论，”金说。
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