在火星的午夜,红色行星的磁场有时会以前所未有的方式开始脉动。这只是美国宇航局第一个机器人地球物理学家InSight着陆器的惊人初步调查结果之一。自年11月降落以来,该航天器一直在收集情报,以帮助科学家更好地了解我们邻近星球的内在和演化,例如对上层地壳的温度进行测量,记录外来地震的声音以及测量卫星的强度和方向。行星的磁场。
正如本周在欧洲行星科学大会和美国天文学会的联席会议上进行的几次演讲中所揭示的那样,早期数据表明,火星的磁性异常疯狂。
除了奇怪的磁脉冲之外,着陆器的数据显示火星地壳比科学家预期的强大得多。更重要的是,着陆器拾取了一个非常奇特的导电层,厚度大约2.5英里,位于行星表面的深处。现在说任何确定还为时过早,但这一层有可能代表全球的液态水库。
在地球上,地下水是隐藏在沙子,土壤和岩石中的隐藏的水。如果在火星上发现类似情况,那么“我们不应该感到惊讶,”杨百翰大学的行星科学家JaniRadebaugh表示,他没有参与这项工作。但是,如果这些结果得到证实,那么现代火星上如此规模的液态区域将对过去或现在的生命潜力产生巨大影响。
到目前为止,这些数据都没有经过同行评审,并且有关最初发现和解释的细节无疑将随着时间的推移而调整。尽管如此,这些发现仍为InSight提供了令人惊叹的展示,该机器人有可能改变我们对火星和整个银河系其他岩石世界的理解。
“我们以前所未有的方式深入了解火星的磁性历史,”北卡罗莱纳州立大学的行星地质学家保罗·伯恩说。
两个世界的故事
由于地球的自转和搅动,富含铁的液态外核,地球具有主要的全球磁场。我们知道这个领域已经存在了一段时间,并且它已经在地质时代中显着地发生了变化。由于火星全球探测器轨道器的数据,科学家在年获悉,火星磁场的历史同样存在于地壳中。
加州大学伯克利分校的行星空间物理学家罗伯特·利利斯(RobertLillis)表示:“火星上存在着同样存在于地球上的磁性矿物”。
该轨道器检测到的红色行星的磁距表面英里的,并且它发现地壳磁场比地球强从表面上方相同的高度测量时,十次。这表明,从前,火星也有一个主要的全球磁场。
但是,与地球不同,火星不幸了。大约40亿年前,其令人不安的外核似乎已被夺走,导致其全球磁场崩溃。留下一个弱磁屏蔽来保护自己,来自太阳的大量辐射,被称为太阳风逐渐剥离了大部分古老的大气层,将一个可能栩栩如生,富含水的世界变成了一片寒冷的沙漠。
要了解这两个行星为何具有如此不同的命运,就需要对火星的磁性进行最佳测量,但是从轨道上看,这种残余磁场的强度分辨率很低。这就像看着远处的人群:如果许多人穿着红色衬衫,而另一些人穿着蓝色,则远处的相机将在很大程度上记录下红色。但是,使用同一台相机近距离拍摄,那些最重要的蓝色将更加清晰可见。
科罗拉多大学大气与空间物理学研究人员戴夫·布伦说:“磁场测量也是如此。”“越靠近,您就能看到更多的结构。”
午夜之谜
InSight的磁力计,首先放置在火星表面,在地壳磁场上为科学家们提供了最好的外观,它给了他们一点震撼:机器人附近的磁场强度比基于预测的强20倍左右。根据过去的轨道测量
熟悉InSight数据的Brain说,这种强大,稳定的磁信号来自InSight附近的岩石,但是目前尚不清楚它们是在地下深处还是在地表附近。伯恩说,这种识别很重要,因为如果它来自地表附近的年轻岩石,则意味着强磁场在火星周围的持续时间比我们目前认为的更长。
也许更令人费解的是,InSight还发现其位置附近的地壳磁场时不时地摇晃着。加利福尼亚大学伯克利分校的空间物理学家,InSight科学团队的成员MatthewFillingim解释说,这种摆动被称为磁脉冲。
这些脉冲是磁场强度或方向的波动,并非完全异常。它们中的很多都发生在地球和火星上,由大气层的混乱,太阳风的作用以及行星磁泡中的扭结等引发。
奇怪的是,这些火星人的摆动发生在当地的午夜,就像回应了一个看不见的夜间计时器的要求一样。
InSight位于火星赤道附近,并且在夜晚的地球上处于相同的地理位置,您看不到这些类型的磁脉冲。地球上的夜间脉动往往发生在高纬度地区,并与北极光和南极光有关。现在,火星上没有明确的来源,但科学家至少有一个嫌疑人。
虽然它不再具有强大的全球磁场,但是当太阳风与其稀薄的大气相互作用时,火星被一个微弱的磁泡所包围。这个气泡又被太阳风的磁场压缩,导致部分气泡呈现尾状。午夜时分,InSight在火星上的斑点与这条尾巴对齐,并且当它穿过时,尾巴可能像吉他弦一样拔出表面磁场。
如果高空飞船,比如美国宇航局的火星大气挥发和演化,或MAVEN,轨道器,可以在适当的时间摆动以上的洞察力,这可能表明这是这种情况。但就目前而言,这是一个没有答案的难题。
引起轰动
在有关火星磁场的一次演讲中,科学家还提到,磁信号中的特征似乎是在火星表面下方某处记录了一层导电层。尽管团队尚无法确定确切的深度,但他们认为深度不超过62英里。
Brain解释说,在地球上的沙漠中进行的测试表明磁力计如何告诉您深处是否有水。InSight的磁力计也是如此,它发现的层很可能是带有溶解固体的水的含水层,或者可能覆盖整个星球的冰和水层。
目前尚不清楚火星过去在湖泊,河流甚至海洋中持续存在多长时间的地表水,但是有一些证据表明,今天的地下存在着盐水。拉德博说,随着你的深入,火星的地壳也会变热。鉴于有充分的证据表明火星上有广泛的地面冰层,因此可以合理地认为也存在地下液态水。
但是魔*在细节中,并且仍然需要排除这种信号的所有其他原因,Brain说。InSight着陆器有一个钻头,但只能在水面以下16英尺处挖掘,因此科学家可能不得不寻找其他方法(也许是通过未来的火星任务)来测试水层理论。
Brain补充说,不管这颗火星含水层的存在最终得到证实还是被拒绝,InSight的测量(包括其磁性测量)的无价性质已经很清楚。甚至植根于ElysiumPlanitia的某个地点,这位机器人使者也开始挖掘各种埋藏的火星奇迹。