苏黎世联邦理工学院巴尔·巴拉·冯·阿尔堡 如果卫星“火卫一”遮住了太阳，地震仪就会向一侧倾斜，几乎无法测量，从而记录月亮在太阳前面的运行情况
信用:美国国家航空航天局/JPL 美国宇航局的InSight任务提供来自火星表面的数据
它的地震仪配备了苏黎世联邦理工学院制造的电子设备，不仅记录了火星地震，还对日食做出了意想不到的反应
当火星卫星火卫一在太阳正前方移动时，仪器会稍微向一侧倾斜
这种微小的效应可以帮助研究人员确定行星的内部
站在火星上的观察者每五个小时就会看到这颗行星的卫星火卫一从西向东穿过天空
它的轨道大约每年在太阳和火星上任何一点之间经过一次
每次它这样做，都会在三天内导致一到七次日食
发生这种情况的一个地方是美国国家航空航天局的InSight着陆器，自2018年11月以来一直驻扎在极乐世界
换句话说，这种现象比地球上发生得更频繁，当我们的月亮在太阳前面穿过时
苏黎世联邦理工学院地球物理研究所的地震学家西蒙·斯特勒解释说:“然而，火星上的日食更短——它们只持续30秒，而且从来不是全食。”
美国国家航空航天局的两架火星漫游车“机遇号”和“好奇号”拍摄的照片也显示了太阳背景下的一个边缘清晰的肿块
照片不是观察这些凌日的唯一方式
“当地球经历日食时，仪器可以探测到温度下降和快速的阵风，因为大气在一个特定的地方变冷，空气从那个地方冲走，”斯特勒解释说
对InSight数据的分析应该表明，在火星上是否也能检测到类似的影响
等待2020年4月24日 2019年4月，从InSight的着陆地点可以看到第一系列日食，但它记录的数据只有一部分被保存下来
这些数据的初步迹象促使斯特勒和一个国际研究小组兴奋地为2020年4月24日的下一轮日食做准备
他们在8月的《地球物理研究快报》杂志上发表了他们的观察结果
不出所料，InSight的太阳能电池记录了这次凌日
斯特勒解释说:“当火卫一在太阳前面时，到达太阳能电池的阳光较少，而太阳能电池产生的电能也较少。”
“由火卫一阴影引起的曝光量下降是可以测量的
“事实上，日食期间阳光量下降了30%
然而，InSight的气象仪器显示大气没有变化，风也没有像预期的那样变化
其他文书；然而，它带来了一个惊喜:地震仪和磁力仪都记录了一个效应
火卫一围绕火星运行
信用:jihemD/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3
0 地震仪发出的异常信号 正如苏黎世联邦理工学院火星团队的最新成员安娜·密特霍尔兹所展示的那样，磁力计发出的信号很可能是由于太阳能电池电量的下降
“但是我们没想到这个地震仪读数；这是一个不寻常的信号，”斯特勒说
通常情况下，这种配备了ETH制造的电子设备的仪器会显示地球上的地震
到目前为止，由约翰·克林顿和ETH的多梅尼科·贾尔迪尼领导的Marsquake服务已经记录了大约40次常规地震，其中最强的一次达到了3级
以及数百次区域性浅层地震
日食期间令人惊讶的是地震仪在某一特定方向略微倾斜
“这种倾斜非常小，”斯特勒指出
“想象一枚5法郎的硬币；现在，把两个银原子推到一边
这就是我们所说的倾斜度:10-8
“尽管这种影响很轻微，但它仍然是不会弄错的
“最明显的解释是火卫一的引力，类似于地球的月亮如何引起潮汐，”斯特勒说，“但我们很快排除了这种可能性
“如果这是解释的话，那么地震仪信号将会出现更长的时间，并且每五个小时一次，当火卫一经过时，不仅仅是在日食期间
研究人员确定了倾斜的最可能原因:“在月食期间，地面变冷
地震学和波动物理学研究小组的马丁·范·德里尔说:“它变形不均匀，导致仪器倾斜。”
碰巧的是，一个红外传感器确实测量到了火星地面的温度降低了两度
计算显示，在日食的30秒内，“冷锋”只能穿透地面几微米或几毫米的深度，但其影响足以拉动地震仪
旧银矿的实验 对地球的观察支持了斯特勒的理论
在位于德国一个废弃银矿中的黑森林天文台，鲁道夫·威德默-施尼德里克发现了类似的现象:在地震仪测试期间，有人忘记关灯
一个60瓦的灯泡发出的热量显然足以温暖地下深处的花岗岩顶层，以至于它略微膨胀，导致地震仪略微向一侧倾斜
科学家应该能够利用来自火星的微小倾斜信号，比以前更精确地绘制火卫一的轨道
InSight的位置是火星上测量最精确的位置；如果科学家们准确地知道火卫一在这里的过境时间的开始和结束，他们就可以精确地计算出它的轨道
这对未来的太空任务很重要
例如，日本航天局JAXA计划在2024年向火星卫星发射探测器，并将火卫一的样本带回地球
“要做到这一点，他们需要知道他们要飞往哪里，”斯特勒说
精确的轨道数据揭示了什么 火卫一轨道上的精确数据也能为火星的内部运作提供更多的线索
当我们的月球继续获得角动量并稳步远离地球时，火卫一正在减速并逐渐回落到火星
3000万到5000万年后，它将撞击地球表面
“我们可以利用这种轻微的减速来估计火星内部的弹性，从而估计它有多热；同样在苏黎世联邦理工学院地球物理研究所工作的阿米尔·可汗解释说:“冷物质总是比热物质更有弹性。”
最终，研究人员想知道火星是否是由与地球相同的材料形成的，或者不同的成分能否解释为什么地球有板块构造、稠密的大气层和支持生命的条件——这些是火星所缺乏的特征
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