美國宇航局的InSight(洞察號(hào))任務(wù)在2018年開始研究火星,直到2022年12月的最后一息,它都沒有停止記錄和發(fā)送數(shù)據(jù)。這些科學(xué)數(shù)據(jù)的寶庫繼續(xù)為研究人員提供信息,提供對(duì)該星球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的新見解。
InSight登陸器已不再運(yùn)行,但研究人員繼續(xù)分析四年來收集并發(fā)回的數(shù)據(jù),以更好地了解紅色星球的內(nèi)部運(yùn)作。這個(gè)機(jī)器人探測器配備了一些科學(xué)儀器,如地震儀(SEIS)、輻射儀、熱探針和一個(gè)被稱為RISE(旋轉(zhuǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn))的"無線電科學(xué)轉(zhuǎn)發(fā)器"。
RISE被設(shè)計(jì)用來測量火星旋轉(zhuǎn)中最微小的變化,將其測量結(jié)果發(fā)送到地球上的無線電望遠(yuǎn)鏡。發(fā)表在《自然》雜志上的一項(xiàng)新研究回顧了RISE儀器在InSight任務(wù)的頭兩年半期間積累的數(shù)據(jù),探測到一種共振,根據(jù)科學(xué)家的說法,只有當(dāng)火星有一個(gè)液體核心時(shí)才能解釋這種共振。
比利時(shí)皇家天文臺(tái)的RISE團(tuán)隊(duì)解釋說,在研究這個(gè)星球的內(nèi)部核心之前,無線電轉(zhuǎn)發(fā)器必須準(zhǔn)確定位InSight在火星表面的著陸點(diǎn)。RISE收到的數(shù)據(jù)被傳遞給火星勘測軌道器(MRO),后者拍攝了該地點(diǎn)的照片,并以驚人的準(zhǔn)確性確認(rèn)了其位置。
科學(xué)家們長期以來一直懷疑火星的核心是液體,而RISE似乎用"現(xiàn)場"拍攝的實(shí)際數(shù)據(jù)證實(shí)了這個(gè)理論。該儀器測量了該星球空間自旋軸的周期性振蕩(也稱為搖擺)。這項(xiàng)研究準(zhǔn)確地說明了噪音、無線電波在火星稀薄的大氣層中傳播造成的外部影響、沙塵暴以及來自火星兩顆衛(wèi)星的引力影響。
最后的數(shù)據(jù)證實(shí)了SEIS儀器已經(jīng)記錄的內(nèi)容,探測到火星旋轉(zhuǎn)中的一個(gè)特征,這只能用火星中心存在一個(gè)液體核心來解釋。RISE的數(shù)據(jù)有助于確定核心的半徑,并估計(jì)角礫和核心之間的密度差。據(jù)認(rèn)為,核心由液態(tài)的鐵和硫元素組成。
研究人員還探測到存在于火星地幔深處的質(zhì)量異常,這使他們能夠推斷出核心的可能形狀。綜合來看,InSight數(shù)據(jù)提供的這些新發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步增加了我們對(duì)"火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、其形成和隨后的演變"的了解。