洞察號探測四顆隕石撞擊火星的訊號

自從2018年美國太空總署的洞察號（InSight）探測器登陸火星以後，科學家一直希望能夠利用洞察號上的地震儀探測火星的撞擊事件，而在2020年至2021年間共探測到四顆流星體撞擊火星的訊號。

第一個證實的流星體於2021年9月5日進入火星大氣層，爆炸成至少三個碎片，每個碎片也各留下一個隕石坑，為了證實這一點，洞察號的科學團隊與火星偵察軌道衛星（Mars Reconnaissance Orbiter）的科學團隊通力合作，控制衛星的移動軌跡至估計的撞擊地點，從而發現撞擊形成的隕石坑。衛星首先使用黑白背景相機顯示出火星表面的三個黑點，在定位這些斑點後，研究團隊再使用高解析度科學實驗相機獲得隕石坑的全彩特寫照片，科學家認為這個流星體可能在火星表面留下額外的隕石坑，但它們太小以致於無法在高解析度成像科學實驗相機的照片中呈現。

洞察號的地震數據結合軌道圖像，可以用來重建流星體的軌跡及衝擊波的規模，每一個流星體在撞擊大氣層時會產生衝擊波，而在撞擊地面時會產生爆炸，爆炸程度越大，地面震波及來自大氣的聲波到達洞察號時的程度就不同，可以測量地震發生時地面傾斜的程度和方向，現在研究團隊可以將不同大小的隕石坑與特定震波及聲波成功組合。

在結合早期資料後，科學家證實的四次流星撞擊發生於2020年5月27日、2021年2月18日、2021年8月31日，這四次都產生了規模不超過2級的小地震，那些小地震雖然只能讓科學家對火星地殼有初步瞭解，但瞭解撞擊的速度很重要，這有助於行星科學家估計行星表面的年齡，而來自火星深處，在2022年5月發生的規模5級地震也可以揭露關於火星內部地幔及地核的相關資訊。

洞察號的研究團隊一直很困惑為何沒有檢測到更多的流星體撞擊事件，因為火星離太陽系的主小行星帶更近，大氣層厚度也只有不到地球的1%，理所當然有更多的流星體在穿過火星時不解體撞擊地面，團隊懷疑這些訊號可能被來自風或大氣中季節性的變化雜訊之中掩蓋，但是洞察號已經沒有更多的時間來探測撞擊，因為火星上的塵埃已經逐漸覆蓋洞察號的太陽能板，降低可用電量，研究團隊也已於今年5月宣佈即將關閉洞察號。目前工程師根據最新的功率讀數預測，洞察號可能會在今年10月至2023年1月之間失去訊號。

【圖：美國太空總署；文：節錄自台北市立天文科學教育館網頁】研究全文刊登在2022年9月19日出版的《自然 - 地球科學》期刊；標題是：Newly formed craters on Mars located using seismic and acoustic wave data from InSight