NASA登陸器首度偵測到「火星地震」！

這次探測到的震波非常微小，大約相當於規模2或2.5的地震，這樣的地震在地球表面幾乎難以察覺。但對洞察號的科學家來說，這個微弱的震動卻代表一個非常重大的時刻。自從他們在2018年12月安裝了這個地震計，並在幾個星期前正式開始監測階段之後，就一直盼望著這天的到來。

「第一個月時，就好像是這樣：『這樣很好，這樣很好，沒問題。』」NASA洞察號任務的計畫主持人布魯斯．巴納特（Bruce Banerdt）說。「然後到了第二個月，我們就變成了『呃，現在隨時都可以了，來吧，火星，露一手吧！』」

「我無法控制地不停檢查我的電子郵件，」NASA馬歇爾太空飛行中心（Marshall Space Flight Center）的行星科學家，也是洞察號共同計畫主持人之一的瑞妮．韋伯（Renee Weber）補充說：「我甚至在每天早上起床之前，都會看一下我的手機，然後想說，『也許今天就是我們首次偵測到火星地震的日子！』」

終於，在洞察號登陸火星128個火星日後，傳來了微弱的震波。研究團隊急忙查看訊號，並確認這很有可能是火星地震。「整個團隊都鬆了一口氣。」巴納特回憶道。

「我追尋火星地震已經有大概30年那麼久了，」他說：「對我來說，這可以算是職業生涯追求的終極目標了……我終於得到自1980年代以來就一直夢想能夠得到的數據。」

影像中的紅點就是NASA洞察號登陸器在埃律西昂平原（Elysium Planitia）裡的最後著陸位置。這片廣闊平坦的熔岩平原就位在火星赤道的北邊。根據先前的預測，登陸器有99%的機會降落在影像中較大的藍色橢圓範圍內。 PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH/ASU

什麼是「火星地震」？

地球上的地震主要是因為不斷移動的地殼板塊規律運動所引起的。因為板塊互相爭搶位置，壓力不斷地累積，直到無法承受，就這樣觸發了斷裂點，讓我們感受到地震。

但火星跟地球不太一樣，火星上似乎沒有地殼板塊。因此科學家認為，火星上的震動是來自行星隨著時間緩慢冷卻，導致球體表面收縮並產生裂縫的結果。這些震動也有可能是隕石撞擊或地底深處的岩漿運動所導致。

研究人員希望能利用火星上的震動來研究火星內部的情形。這樣的研究方法，有點像是利用超音波來觀察身體內部：科學家藉由觀察震波在星球內部反彈的情形，而推斷內部的構造。

洞察號在2019年2月4日放置了防風隔熱罩，保護先前在2018年12月19日於火星表面設置的地震計。PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH

這次事件可以讓我們得知什麼？

最新的這次火星地震，以及其他三次還未經確認的震動，都太過於微弱了，無法讓科學家知道在火星鏽紅色的地表下方究竟發生了什麼事，但這也不表示這些訊號毫無用處。

「這些訊號讓我們開始知道火星有多麼地活躍。」巴納特說。

在地球上，有一個被廣為接受的關係式，稱為古登堡－芮克特定律（Gutenberg-Richter law）。這個定律是說，地震規模每降低一個單位，或說釋放的能量減少了32倍，地震發生的頻率就會增加大約10倍。這樣的近似值也適用在月球上。巴納特指出，所以我們可以藉由監測這些微弱震動的頻率，對更大的震動會多常發生有個概念。

這次的震動出奇地久，持續了大概了10分鐘左右，因此也許數據中也會有些關於火星表面的線索。韋伯補充，比起地球的震動，這次火星地震看起來更像是阿波羅計畫在月球所記錄到的地震活動。

韋伯解釋道，這樣的差異也許是因為每個星球上的土壤不太一樣。月球的表面布滿了風化層，也就是由隕石撞擊及其他磨損方式，所形成非常細的鋸齒狀物質。但是在地球上活躍的地質環境，不斷侵蝕而形成微小的沙粒，這些沙粒改變了土壤的堆積方式。結果就是震波會以不同的方式穿過這兩顆星球的最上層。在地球上出現的短暫而尖銳的爆發訊號，在月球上就會變得模糊許多。

韋伯也提醒，火星上漫長的隆隆震動，未必表示火星的土壤特性就是罪魁禍首。洞察號的研究團隊正在努力確定更精準的詳細狀況。

我們已經準備好了許多工具，希望在一接收到震動訊號時，就能夠進行分析……所以當我們看到第一波震動訊號，但卻不適用於我們所準備的分析工具時，真的覺得有點沮喪，」韋伯說：「但這也代表之後會更有趣也更讓人興奮，因為我們要準備新的工具了。」

登陸器的地震計名為SEIS，是由法國國家太空研究中心（National Center for Space Studies）在其他歐洲研究人員和NASA噴射推進實驗室的支持下所建造。這個地震計非常的敏感，能夠探測到小於氫原子寬度的震動。PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH

還可能會偵測到更多的震動訊號嗎？

洞察號運行的時間越長，能捕捉到的事件也就越多；如果這次偵測到的第一波訊號真的是火星地震，之後一定會有更多的數據能夠確認。而且韋伯也強調，根據衛星觀測到的隕石撞擊頻率，洞察號在它的任務期間，幾乎一定會偵測到隕石撞擊所產生的震動。

「要觀測到其他東西，只是時間問題而已。」她這麼說。

亞利桑那州立大學的火星科學家譚雅．哈里森（Tanya Harrison）表示，不管洞察號發現了什麼，它所偵測到的每次撞擊和震動，都會增加我們對這顆紅色星球的認識。「它所描繪出的火星，是個仍然相當活躍的地方，我認為這與我們在維京號時代對火星的觀點截然不同。」她指的是1970年代登陸火星表面的維京號任務。「我們正要開始逐步架構出整個故事。」

她指出，每項新實驗似乎都顯示，這顆紅色星球遠比我們所想像的還要更為複雜──撞擊坑、山崩、移動的極冠，現在甚至還有可能來自火星內部的活動跡象。

科學家對這次的新發現感到非常激動，但他們對未來即將發生的事情還要更加興奮。

就像巴納特說的：「繼續保持關注，我相信馬上就會有更多訊號了！」

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