美国宇航局火星着陆器通过“听风”制作了第一张火星地下地图

　　研究人员通过倾听风穿过火星赤道附近的土壤和岩石层的声音，绘制了第一张火星地下地图。

　　该团队使用美国宇航局洞察号探测器上的仪器，该探测器于 2018 年降落，用于研究荡漾在火星上的微弱“火星地震”。洞察号的数据此前使科学家们能够大致了解火星核心的大小和组成，以及其地幔的性质和地壳的厚度。

　　一项新技术在地球上得到开发和微调，现在这是第一次使瑞士地球物理学家领导的团队能够使用着陆器的仪器直接窥视火星干燥的表面下方，并发现其地壳前660英尺(200米)内的东西。

　　苏黎世瑞士联邦理工学院(ETH)的地球物理学家塞德里克·施梅尔茨巴赫(Cedric Schmelzbach)和这篇新论文的相应作者告诉Space.com：“我们使用在火星上开发的一种技术来表征地震风险地点并研究地下结构。”

　　“该技术基于环境振动。”Schmelzbach说。“在地球上，海洋和风让地面一直在震动，而你在某个点测量的震动会留下地下的印记。”

　　本质上，地表的骚动使地面振动。这些微小的振动传播到地下深处，可以被敏感的仪器检测到。

　　Schmelzbach说：“火星比地球安静得多。火星上没有海洋，火星的大气层更稀薄，导致风更弱、更微弱。最重要的是，虽然在地球上地质学家可以使用无数个站点，但在火星上，他们只有一个——洞察号着陆器。”

　　然而，聆听这颗红色星球的风与其陨石坑和平原下方的地面的相互作用，揭示了地下结构的惊人细节。

　　Schmelzbach 说：“我们越深入，分辨率就越粗糙。”“在靠近地表的地方，我们可以分辨出一米厚的地层。但在更深的地方，它实际上是几十米。”

　　该地图提供了对火星过去数十亿年进化的迷人一瞥。它揭示了意外的深层沉积物层以及厚厚的凝固熔岩沉积物，所有这些沉积物都覆盖着 10 英尺厚 (3 m) 的沙质风化层。

　　令人惊讶的沉积层位于火星表面以下 100 至 230 英尺（30 至 70 米）处，夹在两个凝固的古代熔岩层之间，其起源仍然是个谜。

　　“我们仍在研究如何解释这一点以及如何确定这一层的年龄。”他说。“但它告诉我们，那个地点的地质历史可能真的比我们原先想象的要复杂，而且那个地方过去可能发生了更多的过程。”

　　研究人员将包含这种沉积物的两个熔岩层与之前对附近陨石坑地质学的研究进行了比较。这些数据使他们能够将这些层的起源划分为大约 17 亿年前和 36 亿年前火星地质历史中的两个重要时期。

　　在较年轻的熔岩层的顶部，就在地表风化层之下，是一条大约 50 英尺（15 m）厚的岩石物质带，很可能是由过去的陨石撞击从火星表面激起的，然后又下雨回落到火星表面。

　　未来，科学家们想看看他们是否可以在火星地壳的最初几英里内进一步扩展他们的技术，甚至更深入地观察。

　　“我们现在有一个盲区。”施梅尔茨巴赫说。

　　早期基于洞察号数据对行星核心、地幔和地壳的研究揭示了火星和地球之间惊人的差异。这两颗行星通常被认为是太阳系双胞胎，在某一点上共享它们的进化路径。

　　两颗行星都形成了丰富的海洋和丰富的大气层。但随后，火星失去了它的保护磁场，这随后使得来自太阳的带电粒子流的磨蚀性太阳风逐渐剥离了行星的大气层，火星发展成为今天的敌对世界。科学家们希望这两颗行星的地质可以为它们不同的路径提供一些线索。