【ALENG 自媒體】9月6日午間自媒體專稿,對於地球人類來說,日食是一種常見的天文現象,當月球運行至太陽和地球之間時,地球上就會發生日食現象。理論上講,但凡擁有衛星的行星,都可能發生日食現象,火星正是如此,日食對於火星來說,是一個比地球上更為常見的天文現象,由此引發的一系列影響,也與地球上迥然不同,日前,美國宇航局的洞察號(InSight)火星探測器,就發現了火星日食期間的一個奇怪現象:日食會對火星地表結構造成重大影響。
洞察號(InSight)火星著陸器發射於2018年5月5日,同年11月26日在火星成功著陸。洞察號搭載有兩個主要的科學儀器,其中一個就是地震儀,該儀器可以對極其微弱的地震活動做出反應。自登陸以來,地震儀已經探測到多達40次火星地震,其中最強烈的震級為裡氏3.8級,另外還探測到數百次淺層地震活動。
美國宇航局洞察號火星探測器
洞察號本來是採集火星地震活動數據的,但是科學家在對這些數據進行分析研究時偶然發現,這個極其靈敏的地震儀居然包含了其他一些重要的信息,其中一項內容就是地震儀居然對火星日食做出了反應,科學家發現,當火星上發生日食時,洞察號部署的地震儀會向一側傾斜。雖然這種傾斜是肉眼無法看到的,但是科學數據卻能夠對此作出精確反應。
洞察號放置的地震儀
相對於地球來說,日食在火星上是一個非常常見的天文現象,如果你站在火星上看的話,就會發現火星最大的衛星火衛一大約每隔5個小時就自西向東劃過天空,大約每3天就會發生一次日食,最多的時候能夠達到7次,這個頻率要比地球上的日食高得多。所不同的是,火星上的日食持續的時間非常短暫,大約只有30秒,而且由於火衛一和火衛二都非常小,因此,火星上不可能會發生日全食。由於地球上日食發生時,通常能夠檢測到地面溫度的下降和風速的變化,那麼,火星上發生日食時,會不會引起類似的天氣變化呢?
2020年4月24日,火星發生日食,洞察號獲取的科學數據表明,日食導致該登陸器的太陽能電池板的光照量下降了30%,雖然日食沒有引起類似地球上的天氣變化,但是洞察號的地震儀卻意外檢測到了日食引起的變化:火星的地面在日食期間發生了傾斜。日食竟然能夠導致火星地面發生傾斜,這其中的原理是什麼呢?
根據發表在《地球物理研究快報》上的一篇研究論文,蘇黎世聯邦理工學院地球物理研究所的地震學家西蒙·史塔勒認為,這是由於日食期間,地面變冷,導致地面變形,從而造成極其輕微的傾斜。洞察號搭載的紅外傳感器也表明,在火星日食期間,地面溫度下降了2度,這足以在30秒時間內對地表結構造成改變。
場持續時間僅30秒的日食居然能夠造成火星地面傾斜,這聽起來似乎有些讓人無法相信,不過,類似的情況在地球上也曾經出現過。德國科學家魯道夫·威德默·施尼格里格(Rudolf Widmer-Schnidrig)曾經在一個廢棄的礦坑裡面測試一個地震儀,但是始終無法校準儀器,後來發現原來是礦坑裡的一個60瓦的電燈泡散發的熱量,導致周圍的花崗岩受熱膨脹,從而導致地震儀稍向一側傾斜。
火星日食導致地面發生傾斜的現象,對於科學家來說具有重要的意義,因為這能夠幫助科學家更加精確地測算出火衛一的運行軌道,從而幫助未來的火星任務實現更加精準的登陸。