東京大學的一組研究人員,揭示火星在一項新研究中了有關細節,對於各個國家的科學家來說這個信息是誘人的:火星首次出現地震活動。這些結果可以打破理論,為火星的起源及其組成提供重要的信息。
太陽的第四塊岩石可能是離我們最近的世界之一,在3400萬到2.49億英里(5500萬到4億公里)的距離內擺動,這取決於它的位置和地球相對於我們恆星的位置。但它是通過在地球上進行模擬(而不是發射太空飛行器)來調查「火星」通常更安全,更便宜。
豐子大學地球與行星科學系的助理教授西田圭佑及其團隊對這件事深知不已。他們在熔融態的幫助下模仿了行星最上層的核心,從而深入研究了火星。鐵硫合金,使它們的熔點達到了2,732華氏度(1,500攝氏度)。
他們使用多砧壓機在13吉帕的壓力下壓碎熔融混合物,從而能夠測量地震活動。在這種情況下,西田田捕獲了以每秒15354英尺(4680米)的速度穿過合金的P波,並使用來自兩個,同步加速器設施的X射線束捕獲了動作的圖像:光子工廠,該工廠是日本高能加速器研究機構和位於日本兵庫縣播磨科學園市的SPring-8。
那些經歷過地震的人已經感受到了P波及其同伴S波的影響。P-Wave能夠以1,125英尺/秒(343 m / ps)的速度穿過岩石,是空氣中的聲音速度快13倍,這是這種令人震驚的現象的第一個震撼。S波-也被稱為次波-導致地震期間的第二次顫抖。它們可用於估計距地震焦點或原點的距離。
倪世達說: 「由於技術上的障礙,我們花了三年多的時間才能收集到所需的超聲數據,因此,我很高興現在有了它。樣本非常小,鑒於我們正在有效模擬的巨大行星規模,這可能會使某些人感到驚訝。但是,微尺度高壓實驗有助於探索行星的宏觀結構和長期的演化歷史。」
倪世達在捕獲數據方面的緩解是可以理解的。長期以來人們一直懷疑火星的核心是由鐵硫製成的,但鑒於尚無法進行直接觀測,地震波使我們能夠深入挖掘,穿越行星內部以窺見內部。
NASA的洞察號火星探測器(該名稱是使用地震勘測,大地測量學和熱傳輸進行內部勘探的簡稱),於2018年11月26日降落在火星平原極樂世界上,尋找隆隆聲或地震活動,以了解更多有關行星內部以及太陽系岩石內部行星的形成方式。但是,據西田稱,火星探測器的測量有一些警告信息。
倪世達說:「即使使用(來自洞察號的)地震數據,也缺少一條重要的信息,如果沒有這些信息,就無法解釋這些數據。我們需要知道構成火星核心的鐵硫合金的抗震性能。」
倪世達研究小組的發現,行星研究人員可以讀取火星的地震數據,以確定「火星」的核心是否主要由鐵硫組成。
西田說:「如果不是這樣,那將告訴我們火星的起源。例如,如果火星的核包含矽和氧,則表明火星與地球一樣遭受了巨大的撞擊事件。因此,火星是由什麼構成的?它是如何形成的?我想我們將發現其中的答案。」