摄影：LOCKHEED MARTIN, NASA, JPL-CALTECH美国宇航局的“洞察号”探测器已于近日发射升空，并将在11月26日抵达火星。这台新型探测器与以往滚来滚去的火星车不同，它将尽量保持不动，探测来自火星地下的震动。 撰文：NADIA DRAKE 地球上，我们称之为地震；在月球上，我们称之为月震。那么，在火星上呢？当然应该是“火震”，不过，没人知道红色行星震动的频率多高，也不知道火震能有多剧烈。 不过，不久之后，人类就能知道这颗红色行星的摇滚程度：美国宇航局最新的火星探测器“洞察号”于5月5日在美国加州范德堡空军基地升空。该探测器将在太阳系中巡游6个多月，并在11月26日与火星相会。 与此前探测火星的许多探测器不同，洞察号将不会在火星表面探索。恰如其名，它将深入火星内部，试图揭示火星内核的动力机制，并帮助我们理解众多遥远的行星。 洞察号探测任务的副首席研究员、美国宇航局喷气动力实验室的Suzanne Smrekar说：“行星内部发生的事件，会驱动表面的地质活动，甚至是大气演变。只有理解了全部的地质演化，才能了解行星的宜居性。” 洞察号将降落在哪里？穿越火星大气层之后，洞察号将降落在埃律西昂平原（Elysium Planitia）。科学家之所以专门挑选这个地方，是因为它在地质上有点儿不那么引人注意，而且该地区位于火星赤道附近，日照时间更长，有利于洞察号吸收太阳能。 “洞察号的主要目的是探测火星的内部，因此，着陆地点的地表情况怎么样，并不怎么重要。”美国宇航局马歇尔太空飞行中心的Renee Weber说道。 那么，它着陆后会去哪呢？哪儿都不去。与之前那些四处跌跌撞撞、爬坡上坎的火星车不同，洞察号只会待在一个地方。它的任务就是尽可能安静地待着，这样才能更好地探测火星本身的运动。 怎样才能窥探行星内部？

2015年，工程师们在无尘室内组装、测试洞察号探测器。摄影：LOCKHEED MARTIN, NASA, JPL-CALTECH诚然，即便是最具洞察力的探测器也很难看穿一颗行星，因此，洞察号将依靠几种设备来探测火星地下。其中一台设备能钻到地下3米至4.8米，测量行星内部的热辐射情况。此外，法国国家太空研究中心制造的超灵敏地震仪，能检测到最轻微的火震。 Weber介绍说：“这台地震仪非常灵敏，即便它的零部件在火星大气中产生的噪音，都能被它自身探测到。”正因为这台仪器超级灵敏，因此，需要用牢靠的真空罩来消除风与其它地表活动产生的振动，避免对探测数据产生干扰。真空罩的泄漏，曾让洞察号探测器的发射日期往后延迟了26个月。不过，研究团队如今却很自信这台关键仪器已经整装待发。 几个月后，洞察号将把这台地震仪直接放到火星表面，从而避免70年代海盗号探测器遇到的某些问题。之后，如果一切顺利，洞察号探测器及其搭载的众多设备，将会持续监测火星的律动，时间将持续两个地球年，或大约一个火星年。 那么，火震，是如何产生的？这个问题问得好。地球上的地震主要是由板块活动形成的，其中多数都是地质板块滑落、移动或沉降导致的，或者是由火山引发的岩浆活动引发的。然而，与地球不同，火星的地壳并没有碎成几个板块（起码没有证据显示有此类现象）。

洞察号探测器的背板正在缓缓降落、安装到着陆器上，而着陆器已经折叠起来，等待发射。背板和隔热罩共同形成了减速伞，将在探测器冲入火星大气层时提供保护。摄影：LOCKHEED MARTIN, NASA, JPL-CALTECH即便如此，火星上仍有构造活动，意味着在某些断层地带，火星地壳会发生褶皱，炎热物质的喷流会从内部升起，从而形成太阳系中某些最大的火山。例如，塔尔西斯火山（Tharsis）已经存在了几十亿年。 Smrekar说：“我们地球上根本没有持续了几十亿年的火山系统。” （月球上虽然也没有构造板块，但仍然有月震。多数月震都是潮汐力猛拉月亮形成的，但也有一些月震是陨石撞击形成的。） 火震能有多大？谁也不知道。洞察号探测任务的主要目的之一，就是弄清楚火星的构造有多活跃，比如火星震动的频率有多高，有多强烈，以及震动的来源。就如同月亮一样，研究人员也希望能探测到流星撞击火星产生的震动，以及火星冷却时产生的震动，甚至探测到远处熔岩的流动。 Smrekar说：“大约1600多公里之外，有1000万年前至今的火山活动。在地质学上来看，这就相当于昨天。” 火震也可以测定震级，跟地球上一样，不过，火星上的5级地震的感觉与地球上可能大不相同，因为两者的重力和岩石构造不尽相同。

科罗拉多州巴克利空军基地，洞察号探测器装上了货运飞机，准备前往加州范德堡空军基地。摄影：LOCKHEED MARTIN, NASA, JPL-CALTECHWeber说：“我们认为火星上的地震活动，很可能介于地球与月球的地震活动之间。” 我们为什么要关注火震？你肯定不想把房子建在火星熔岩管上，然后担心哪天熔岩管崩裂坍塌吧？肯定不想。但是，未来可能就会出现这种场景。 目前来讲，了解火星地震的频率和震级，不仅能让我们知晓它的构造活跃度，也能让我们了解它的演化历程。不仅如此，火震还能让研究人员直接绘制出火星内部的图景。地震波在传播过程中，会经过不同密度、不同构造的物质，有时候会在不同地层的边缘处反射回来，被地震仪探测到。这些地震波所携带的信息，就能让研究人员解读出地下的物质是什么。 Weber解释说：“当你定位到火震后，就能了解地震波一路上所经过的地质结构。讲真，我们着陆之后最需要的就是记录下几次火震。”

这张插图展示的是洞察号探测器在火星着陆后的情景。摄影：LOCKHEED MARTIN, NASA, JPL-CALTECH在搜集并破解足够多的地震波之后，科学家就能够知晓火星地壳的厚度、火星地幔的位置、地核的大小，并知晓地核究竟是液体还是固体。在火星上，这些分层并没有像地球上一样由于板块构造而叠加混合，因此，科学家们预计，火星内部仍然保留着它早期的历史和成分。 Smrekar说：“我们想试图理解的一个大问题是，一颗行星如何从炽热熔融状态演变成所有岩体都具备的分层状态。” 一个探测器就能干这么多？听起来很疯狂，对吧？环绕火星运行、探测大气层中甲烷的某个探测器所搜集的数据，还有可能与洞察号收集的数据进行对照研究。长期以来，科学家都推测火星上的甲烷是地质活动产生的，不过也有可能是生物活动产生的。如果在洞察号探测到最近发生构造活动的地方，绕火星探测器ExoMars Trace Gas Orbiter恰好也检测到了甲烷，那么，就可以进一步推测甲烷并非生物活动产生的。 洞察号上还搭载着几个摄像头、一台无线电科研设备、一台激光反射器、几个气象传感器和其它小配件。此外，还有一对立方体卫星尾随其后，在洞察号进入火星大气和着陆过程中转播信息。 还有一点更令人心动。科学家们可能还会发布一款APP，让地球人知道相邻的红色星球何时发生地震，让所有在为火星任务受训的地球人能及时蹲下来躲好。 （译者：Mikegao）