美国国家航空航天局（NASA）的火星"洞察"（InSight）着陆器已经在红色星球上退休，但这个机器人探测器的数据仍在为地球上的地震发现提供依据。但通过发回的数据，天文学家揭示其高于预期的流星体撞击率的数据。这些信息来自地震和轨道图像分析，表明有必要更新火星和太阳系其他行星表面的现有模型。
布朗大学研究人员领导的一个国际科学家小组在利用太空船数据进行的一项最新研究中发现，火星遭受太空岩石撞击的频率可能比以前想象的要高。根据发表在《科学进展》（Science Advances）上的研究报告，撞击率可能比之前估计的高出 2 到 10 倍，这取决于流星体的大小。
布朗大学地球、环境和行星科学副教授（研究）英格丽德-道巴尔（Ingrid Daubar）说："火星的地质活动可能比我们想象的要活跃，这对火星表面的年龄和演变有影响。我们的研究结果是基于我们所掌握的少量实例，但对当前撞击率的估计表明，这颗行星受到撞击的频率远远高于我们仅通过成像所能看到的频率。"
作为研究的一部分，研究小组利用 InSight 高度灵敏的机载地震仪确定了 8 个新的流星体撞击坑，这些撞击坑以前从未在轨道上看到过。这些宇宙碰撞的频率挑战了关于流星体撞击火星表面频率的现有观念，并表明有必要修改当前的火星撞击模型，以纳入更高的撞击率，尤其是来自较小流星体的撞击。这些发现最终可能会重塑人们目前对火星表面的认识--因为小型流星体的撞击会继续雕琢火星表面--以及对火星和其他行星撞击历史的认识。
美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的高分辨率成像科学实验（HiRISE）相机拍摄的这张注释图片显示，2021 年 12 月 24 日，火星亚马逊星区的一颗流星体撞击形成了一个撞击坑，宽约 490 英尺（150 米）。图片来源：NASA/JPL-Caltech/亚利桑那大学
"这将要求我们重新思考科学界用来估算整个太阳系行星表面年龄的一些模型，"道巴尔说。
研究人员探测到的其中六个撞击坑就在静止的"洞察"号着陆器着陆点附近。他们从数据中确定的两个遥远的撞击是科学家们探测到的两个最大的撞击，即使是在轨道上观察了几十年之后。这两次较大的撞击分别留下了一个足球场大小的陨石坑，两次撞击相隔仅97天，凸显了此类地质事件发生的频率较高。
道巴尔说："这种规模的撞击地球上预计几十年才会发生一次，甚至可能一生才会发生一次，但在火星，我们却观察到两次相隔仅 90 多天的撞击。这可能只是一个疯狂的巧合，但只是巧合的可能性真的非常非常小。更有可能的是，要么这两次大撞击是相关的，要么火星的撞击率比我们想象的要高得多。"
这是美国宇航局"洞察"号在火星上的第一张完整自拍照。它展示了着陆器的太阳能电池板和甲板。甲板顶部是其科学仪器、气象传感器吊杆和超高频天线。这张自拍照拍摄于2018年12月6日（Sol 10）。图片来源：NASA/JPL-Caltech
在美国国家航空航天局位于南加州的喷气推进实验室（JPL）的领导下，InSight 的任务从 2018 年 11 月持续到 2022 年 12 月。其主要目标之一是测量火星的地震震动。在此之前，火星上的新撞击是通过环绕火星轨道的相机拍摄的前后图像发现的。地震仪为发现和探测这些撞击提供了新的工具，否则许多撞击可能会被忽视。
道巴尔说："行星撞击一直在太阳系各地发生。我们有兴趣在火星上进行研究，因为我们可以将火星上发生的事情与地球上发生的事情进行比较和对比。这对于了解我们的太阳系、太阳系里有什么以及太阳系中撞击天体的数量是什么样的都非常重要--这既是对地球的危害，也是历史上对其他行星的危害"。
随着美国国家航空航天局向太空派出漫游车甚至载人飞行任务，这些比率对于评估撞击对未来探索任务造成的潜在危害也很重要。
为了确定火星上发生撞击的时间和地点，道巴尔和研究小组分析了"洞察"号发出的地震信号，然后将地震数据与美国宇航局火星勘测轨道器拍摄的图像进行了对比。研究小组通过检查前后图像，直观地确认了其中八个事件为新的陨石坑。这种使用地震数据和轨道图像的双重方法使他们能够确认地震信号是由撞击造成的，并交叉检查他们的发现以确保准确性。
InSight着陆器从着陆开始就收集地震数据，直到其太阳能电池板被灰尘覆盖，以至于无法再发电为止。
JPL的InSight项目科学家马克-潘宁（Mark Panning）说："这篇最新论文证明，即使InSight不再活跃，它的数据仍能帮助我们了解火星。我们很高兴看到任务的地震读数中还隐藏着什么。"
道巴尔和研究小组目前的研究与《自然-通讯》（Nature Communications）上的一篇配套论文相联系，后者使用了更多来自"洞察"号的数据，研究了着陆器探测到的所有高频地震事件。这篇论文假定所有这些事件都是由撞击引起的，并发现由此得出的估计比率与道巴尔团队的研究人员独立计算得出的结果一致，从而进一步加强了每个团队的研究结果。
InSight在执行任务期间发现的更多事件有可能实际上是撞击。下一步是进行更详细的轨道搜索，尝试使用机器学习技术来确认这一点。如果我们能确认更多的撞击事件，我们或许也能找到由撞击引起的其他地震信号。
编译自/ScitechDaily
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