探测器在月食期间记录了火星上奇怪的东西

2020-09-10 16:51 来源:新浪科技

火星卫星,不像我们的地球卫星,火卫一(又名火卫一)是两颗火星卫星中较大的一颗,也更靠近火星。与月球的27天轨道周期相比,福波斯绕火星赤道旋转,在一个火星日内可以绕火星旋转三圈。

因此,火星上的日食比地球上的日食要频繁得多。在火星上的大多数日食中,福波斯会经过太阳前方,形成偏食或日环食,但绝不会出现日全食。因为Fobos的移动速度很快,一次通过太阳不超过30秒。

但是即使在这么短的时间内,洞察火星探测器成功记录了火星日食期间的奇怪事件。

令火星科学家惊讶的是,在火卫一日食期间,Insight上的地震仪(一种记录地面运动以监测可能的地震活动的仪器)稍微向一侧倾斜。研究人员正在研究洞察火星探测器提供的数据,以研究日食对地球的一些影响,以及它是否会发生在火星上。

具体来说,当地球经历一次日食时,仪器可以检测到温度下降和阵风,因为某个地方的大气温度下降,导致空气从那里流走。所以Insight配备了温度和风传感器——,但是在Fobos日食期间,这些传感器并没有记录大气的变化。大气湍流、大气温度、大气压力与火星平日基本一致。

然而,太阳能电池确实记录了这些事件。事实上,奇怪的是太阳能电池没有记录这些事件,因为福伯斯可以阻挡40%的阳光。因此,我们可以放心,有些现象确实如期发生了。

但是像太阳能电池这样的变化是“意料之外”的,但是磁力仪和地震仪也给出奇怪的读数,像地震仪这样的倾角是“意料之外”的。

其实磁力仪(用来监测火星表面磁场的)的异常更容易解释。两个组件显示的读数下降类似于太阳能电池电流的下降。因此,科学家推断,电流的减少很可能是磁力仪读数异常的原因。

但是,研究人员并没有预料到地震仪的读数会发生变化,这是一个非常不寻常的信号,这似乎并不是一个虚惊一场;这个信号是在三次日食期间记录的,虽然微弱,但确实存在。研究小组预计,这可能是福波斯经过引起的潮汐引起的地震反应。然而,当他们将这个信号与火星上其他地震活动的读数进行比较时,这个信号与以前的地震活动没有相似之处。

还有一种可能是连接地震仪和探测器的系绳收缩了。然而,如果是这种情况,倾斜方向应该与观察到的方向相反。大气温度的变化也可能导致密度的变化,也会使地震仪倾斜。但是前面提到过,Insight上的传感器并没有记录大气的变化。

除了地震仪,还有一个奇怪的信号。在最长的一次日食期间,红外辐射计记录到火星表面温度略有下降,大约一分三十秒后,表面温度恢复到日食前的水平。由此,研究小组认为,这极有可能是地震仪读数异常的原因,即日食期间,地面温度下降,但温度下降不均匀,导致地震仪倾斜。

1997年,德国黑森林天文台也观察到类似现象。一个技术员离开地震仪库的时候忘记关灯了。长期数据中的噪音会增加,因为灯泡发出的热量会导致地震仪下方的花岗岩膨胀。之后,研究人员用人工热源进行了一系列实验,证明地震仪对地震柱的热变化几乎会立即做出反应。研究小组重复了实验本身,然后发现他们可以获得与顿悟地震仪倾角一致的信号。

这些信息可以用来更好地了解火卫一和火星。一方面,洞察号的位置映射非常准确。了解火卫一日食的开始和结束时间可以帮助科学家更准确地定义火卫一的轨道。反过来可以帮助我们了解火卫一的未来。

这颗火星卫星的轨道正以每年1.8厘米的速度递减,递减速度趋于减缓;科学家预计,最终,这颗卫星与火星之间的距离将越来越近,直到潮汐力将火卫一撕成碎片,并将其变成火星环。

如果能描述减速的特征,这些就能告诉我们火星——的灵活和温暖,或者说不灵活和寒冷,反过来又能为我们了解火星的形成历史提供一些线索。(林云)