火星发出奇怪嗡嗡声，怎么回事
图源：NASA/JPL-Caltech/MSSS
当地时间3月4日，NASA发布了一张非常难得的火星图片——由好奇号火星车拍摄，总像素达到18亿！这是一张火星地表高清全景图，合成全景图的所有照片拍摄于2019年11月24日至12月1日期间，共包含约1200张独立照片，是迄今为止拍到的最高分辨率火星图景！
（滑动下图可查看高清图细节）
图源：NASA/JPL-Caltech/MSSS
太宏伟了，太细致了，
好奇号看到了无比高清的火星细节，
但另一方面洞察号也没闲着，
好奇号靠看，洞察号靠听——
就在不久前，
洞察号听到火星内部发出了奇怪的嗡嗡声。
这张插图描绘的是洞察号探测器在火星表面上工作的情形。
从中可以看到地震仪和深入到地下的感应探针。
插图：NASA/JPL-CALTECH
美国宇航局的洞察号着陆器已经在火星上蹲守了一年多。
最近，科学家分析它的数据后发现，火星上除了会发生较大震级的火星震，还有一种持续不断的神秘嗡嗡声，这种声音究竟是什么？科学家们提出了多种猜想。
奇异的嗡嗡
洞察号的一个主要目标就是
测量火星上的地震活动。
2019年4月6日，洞察号首次探测到
使整个火星都隆隆作响的火星震，
至今已监测到450多次火星震。
洞察号的设计目的是探察火星的内部结构。
在该探测器的诸多仪器里，有一台极为敏感的地震仪（图片中心），一直在监测火星的每次颤动。
图源：NASA/JPL-CALTECH
地球震成因来自地质板块缓慢移动
但火星上并没有全球性板块。
那火星为什么会火星震呢？
洞察号抓取地震仪SEIS示意图
（图片cnbs.com）
洞察号发现的2次特别的震动，
让科学家们距离答案更近了一步——
这两次震动响亮而清晰，
震级在3到4级之间，
研究人员因此追踪到了其震源：
由许多深沟组成的科柏洛斯槽沟。
（※科柏洛斯槽沟（Cerberus Fossae）是火星上数条狭长的裂隙，宽数百米，总长超过一千公里，位于埃律西昂山东南方,曾发生多次大规模的熔岩喷发与洪水释出，年代属于年轻的晚亚马逊纪）
洞察号在火星赤道附近的埃律西昂平原着陆。
制图：MATTHEW W. CHWASTYK, NGM STAFF. SOURCE: BRUCE BANERDT, NASA.
欧洲航天局的火星快车号于2018年1月拍下了这张照片：在布满坑洞的火星表面，有几条深深的裂缝。
这些裂缝位于火星赤道附近，属于科柏洛斯槽沟系统。
供图：ESA
大量岩浆和洪水曾从这些裂缝涌出地面，
地下深处可能至今仍然涌动着一些流体。
如此一来，一汪汪岩浆冷却收缩，
或者熔岩或水在地表下运动，
可能产生了这两次火星震。
科柏洛斯槽沟断裂带穿过早已存在的山丘和坑洞，说明这个系统相对较年轻。
科学家认为，它形成于大约1000万年前。
科学家利用火星快车号探测器上立体相机的数据，生成了这个角度的照片。
供图：ESA, DLR, FU BERLIN
但是……说这么多，
实际上科学家还不十分确定
这些火星震都是从何而来。
永不休止的火星之歌
洞察号监测到背景中
一直有个持续嗡响的地震信号。
地球上有许多稳定的背景嗡响，
比如最常见的来自于海洋的翻腾
以及海浪对海岸的冲击。
摄影：PIERRE CARREAU
只不过火星上的嗡响频率高达2.4赫兹，
地球上最常见天然声音只有1赫兹以下。
分析表明，
火星上的嗡响与呼啸的风并无关联，
并且似乎会随着遥远火震的发生而加强。
科学家猜想火星的嗡响
与洞察号下方地质情况有关，
它可能会放大特定的音调。
所在撞击坑中的灰尘和砂子，
因而可能会因震动而产生环形？
洞察号探测器在火星着陆后的情形。
插图：LOCKHEED MARTIN, NASA, JPL-CALTECH
然而这种猜想很快被推翻了。
洞察号周围根本不存在这种结构，
一方面是因为风太大，
另一方面是因为这个撞击坑盆地似乎太小，
不足以产生那种圆环。
科学家又猜想——
嗡响和震动，
可能来自于两个单独的来源。
洞察号本身也可能产生共振
2014年夏季，火星机遇号探测器的全景照相机拍摄到的奋进陨石坑西缘景象。
摄影：NASA、JPL、HiRise
愈加清晰的磁场图景
除了听到了不明来源的嗡嗡声，
洞察号对火星的磁场也有出乎意料的发现：
它发回的最新数据显示：
着陆器周围的磁场，
比之前卫星预测的要强10倍。
磁场有什么用呢？
拿咱们地球举个例子，
磁场关系到我们的生死存亡。
图为夏威夷基拉韦厄火山的熔岩，在流入海洋之前会旋转。
摄影：CHRIS JOHNS
驱动地球磁场的是地质发电机，
这股核心之力位于我们脚下2900公里处，
地球融化的铁核心被稳定地搅动起来。
而搅动就产生一个全球性的磁场，
包围着我们的地球，
保护它免受太阳的辐射。
火星曾经也有一个类似的发动机，
但几十亿年前就已停机，
没有了磁场的保护，
致使太阳风剥去了火星曾经厚厚的大气层。
火星的清晨。
此时，大气尘埃或霾非常少，可以看得很远。
供图：NASA/JPL-CALTECH/MSSS
供图：NASA/JPL/MALIN SPACE SCIENCE SYSTEMS
如今，火星仅剩下微弱的磁场，
以磁性矿物的形式存在于星球的岩石中，
火星磁场也就成了单块磁场的拼接。
尽管此次只测量到一个单点数据，
但这一信息可能有助于解开
火星以前地质发动机的强度之谜。
反过来又能解答火星
何时、为何从一个温暖湿润的星球
变成了一个又干又冷的天体。
假想图：美国宇航局的洞察号火星着陆器钻探红色星球。
JASON TREAT, NGM STAFF. ART: TOMÁŠ MÜLLER. SOURCE: BRUCE BANERDT, NASA
新研究或许还提供了
一条关于火星地质发动机年龄的线索。
研究人员追踪到地下几千米处的一个岩层，
据估测，
该岩层已有39亿年历史，
比科学家推测火星地质发动机熄火时间
晚了大约2亿年。
火星夏普山上的第一个钻孔，只有不到2.5厘米宽，岩石样本中含有赤铁矿。
这种铁氧化物表明火星可能曾经具备微生物可以生存的化学环境。
供图：NASA/JPL-CALTECH/MSSS
难道火星的地质发动机
在火星内核里涌动的时间
比以前推测的更长吗？
很遗憾。
该岩层的年代尚有很大不确定性，
因此这个问题同样难以回答。
神秘的脉冲
洞察号还探测到，
在火星稳定的磁场顶部
有一些摆动的磁力。
这部分磁场随昼夜变化，
磁力信号偶尔还会微弱地脉动。
白昼的磁场变化在地球上很普遍。
火星磁场变强的时段似乎较短，
且发生在午夜前后，
有时在黎明或黄昏时分。
火星日落
供图：
NASA/JPL-CALTECH/MSSS/TEXAS A&M UNIV这场磁场变奏曲的隐形导体
很可能位于火星表面上方很高的地方。
这些太阳风产生的涡流，
可能会使火星磁场产生波动。
这一过程或类似的效应，
可能就是地表磁场脉搏的来源。
然而，
关于磁场变奏曲的真实来源，
科学家再次无奈承认：
我们真的不知道这些是从哪来的。
科学家们认为，夏普山底部两侧的岩层有助于解开火星地质史之谜。
科学家将会一层一层地检查这座山，就像是一页一页地翻书一样。
供图：NASA/JPL-CALTECH/MS
但是——
这批新论文的所有数据
都已对公众开放，
而且每三个月还会发布一批新数据，
洞察号任务的首席研究员Bruce Banerdt
希望其他科学家能加入他的团队，
继续研究这些数据。
思考这些东西的人越多，
得到好答案的可能性就更高。
这只是一个现代神话撰写的起点。
图为2018年洞察号发回地球的第一张照片。
供图：NASA, JPL-CALTECH
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