为了研究火星深层内部结构,NASA 洞察号(InSight)探测器于 2018 年 11 月顺利着陆火星地表,主要科学仪器之一热传感物理特性箱(HP3)开始执行挖洞任务。然而意外来得措手不及,探头没多久就“碰壁”无法继续向下挖,2 年过去了,NASA 试了各种方法,终于还是宣布火星表层开挖任务失败。
热传感物理特性箱(HP3)又有个绰号叫做“鼹鼠”,因为它的工作就像鼹鼠一样,原本要从火星地表往下打出一个深约 5 米的地洞,以测量火星地质结构导热、研究火星地质在过去 45 亿年来如何演化,帮助科学家追踪火星的水与生命体。
然而在洞察号探测器的着陆地区,火星土壤出乎意料地坚硬。2019 年 2 月 28 日,鼹鼠正式开工,原本预期 4 小时内要锤击 400 次、深入火星地下 18~50 公分,然后冷却 2 个火星日后再度动工(因钻取土壤会摩擦生热)。然而锤击才刚开始后不久,鼹鼠就在表面下约 30 公分的地方被“反弹”出来了,NASA 试图反复锤击以推开障碍物,但不只无法更深入,越挖越反弹。
仪器团队后来确定了原因,透过洞察号的机械臂摄影机进入洞中探查,发现罪魁祸首是一层厚厚的硬块状土壤,探头与这种土壤缺乏摩擦力,故而无法推进。
NASA 后续尝试了各种方法想解决问题,但通通不敌那块坚硬土壤,这与其他着陆器看到的土壤具有完全不同的特性。在今年 1 月 9 日进行最后一次尝试后,研究团队终于宣布结束任务。
如果挖洞任务顺利进展,原本科学家可以借此计算出火星内部有多少热量、火星地壳内部与地函之间有多少放射性物质,并追溯到火星地表尚有大量液态水的时期;此外,也能告知我们可能需要深入火星地表下多深才有可能取得地下水,这对未来的火星任务来说相当重要。
所幸洞察号另一项主要仪器“内部结构地震实验仪(SEIS)”工作状态良好,持续在收集火星震数据,并表明火星地壳比科学家们想像的还要干燥,实际上更像月球而不是地球;但地壳分层方面又和地球一样,可能像蛋糕一样分为三层。
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(首图来源:NASA)
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