科學(xué)家在火星遠(yuǎn)端發(fā)現(xiàn)有史以來(lái)最大的兩次地震事件

來(lái)自InSight's Marsquake Service（以下簡(jiǎn)稱MQS）的研究人員于2022年4月22日在《The Seismic Record》上發(fā)表報(bào)告稱，來(lái)自這些事件的地震波數(shù)據(jù)可以幫助科學(xué)家更多地了解火星的內(nèi)部層次，尤其是其核心-地幔邊界。

布里斯托爾大學(xué)的Anna Horleston及其同事識(shí)別了來(lái)自4.2級(jí)事件--被稱為S0976a的反射PP和SS波并將其源頭定位在水手谷(Valles Marineris)。據(jù)悉，水手谷是一個(gè)巨大的峽谷網(wǎng)絡(luò)，是火星最突出的地質(zhì)特征之一，是太陽(yáng)系最大的地塹系統(tǒng)之一。早些時(shí)候，交叉斷層和滑坡的軌道圖像表明該地區(qū)會(huì)有地震活動(dòng)，但新事件是首次確認(rèn)的地震活動(dòng)。

S1000a--24天后記錄的4.1級(jí)事件，其特點(diǎn)是反射的PP和SS波以及Pdiff波。這是InSight任務(wù)首次發(fā)現(xiàn)Pdiff波。研究人員無(wú)法明確指出S1000a的位置，但跟S0976a一樣，它起源于火星的遠(yuǎn)方。來(lái)自S1000a的地震能量也是火星上記錄的最長(zhǎng)的地震，持續(xù)了94分鐘。

這兩次火星地震都發(fā)生在核心陰影區(qū)，在這個(gè)區(qū)域，P波和S波都不能直接到達(dá)InSight的地震儀，因?yàn)樗鼈儽缓诵淖柚够驈澢P和SS波并不遵循直接的路徑，而是在到達(dá)地震儀之前至少在表面反射一次。

來(lái)自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的論文合著者Savas Ceylan說(shuō)道：“記錄核心陰影區(qū)內(nèi)的事件是我們了解火星的一個(gè)真正的踏腳石。在這兩個(gè)事件之前，大部分的地震都在InSight約40度的距離內(nèi)。在核心陰影內(nèi)，能量穿越了我們以前從未能在地震上取樣的火星部分。”

這兩個(gè)火星地震在一些重要方面有所不同。S0976a的特點(diǎn)是只有低頻能量，就像迄今為止在這個(gè)星球上發(fā)現(xiàn)的許多地震一樣，而S1000a有一個(gè)非常廣泛的頻譜。Horleston說(shuō)道：“(S1000a)在我們的目錄中是一個(gè)明顯的異類，它將成為我們進(jìn)一步了解火星地震學(xué)的關(guān)鍵。”

Horleston指出，S0976a可能比S1000a擁有更深的起源。“后者的頻譜更像是我們觀察到的被模擬為淺層地殼地震的一系列事件，因此這一事件可能發(fā)生在地表附近。S0976a看起來(lái)像我們定位到Cerberus Fossae的許多事件--一個(gè)廣泛的斷層區(qū)域--其深度被建模為約50公里或更多，并且這個(gè)事件很可能有一個(gè)類似的、深層的源頭機(jī)制。”

研究人員表示，跟InSight探測(cè)到的其他地震活動(dòng)相比，這兩個(gè)新的遠(yuǎn)端地震是真正的異常值。“它們不僅是規(guī)模最大、距離最遠(yuǎn)的事件，S1000a的頻譜和持續(xù)時(shí)間也跟之前觀察到的任何其他事件不同。它們確實(shí)是火星地震目錄中的非凡事件。”