目前世界多国掀起了第二次深空探测热潮,月球、金星、火星是人类深空探测的首要目标星体。
人类自20世纪50年代以来开展了包括行星在内的深空探测,总体上有两次热潮:第一次是在20世纪60~70年代,第二次是20世纪90年代中期至今。这两次深空探测热潮有着明显的特点,第一次是美国和前苏联两国开展的太空竞赛,主旨是谁能首先做到;第二次是美国、欧盟、日本、中国、印度、以色列等多个国家或组织开展的科学竞赛,目标之一是研究行星内部结构和演化。
地震学是研究行星内部结构和演化过程重要的学科,这主要是因为地震波在其内部传播时会记录其内部结构的速度和分界面等信息。
尽管这两次热潮是在不同的国际环境下开展的,但是相关的科学研究一直在持续,且月震和火星地震研究的论文数量与深空探测热潮有很高的契合度,今天我们便来看一下外太空的“地震”。
月震
图:宇航员在月球静海安装月震仪
月震就是发生在月球上类似地震的现象。月震实验始于年9月,阿波罗11号首次在月球上成功安装了一个地震台站。在阿波罗任务期间部署的月球地震实验包(ALSEP)是我们目前获得月震数据的最重要来源。接下来的阿波罗12、14、15、16、17号,每次任务都部署了月震仪,包括被动月震仪、月震检波器和月球重力仪,但它们均位于月球正面的中低纬度地区。
月震学家对观测到的月震事件进行了分类,主要分为深部月震、陨石撞击、浅层月震、热月震(由温度变化引发的局部小规模月震)和人工撞击。
月震通常规模较小,最大的浅层月震体波震级约为5级,而深部月震的体波震级则通常小于3级。浅层月震在阿波罗记录中并不常见,其震级大于其它自然事件。月震波的速率低于地震波的速率。
月震的震源深度大多在月球表面以下七百公里到一千公里处,而绝大部分地震的震源深度仅几十公里到十几公里。
由于月震仪布设、观测记录数量和质量的限制,特别是没有记录到远地点半球的结构信息,所以目前还不能全面了解月球内部结构信息,亟待全新的数据处理方法和全新的高质量月震数据。嫦娥七号任务拟搭载我国首台月震仪,这也将是阿波罗计划50年后首次布设月震仪。
火星震
图:我国“祝融”号火星车与着陆平台
火星是人类重点