SIIOS地震儀在格陵蘭島的地震實驗中表現良好

根據亞利桑那大學領導的SIIOS團隊最近發表在《地震學研究通訊》上的一項新研究,美國宇航局資助的調查冰和海洋結構的地震儀(SIIOS)在夏季格陵蘭島的地震實驗中表現良好。SIIOS可能是擬議中的美國宇航局前往木衛二或土衛二表面的太空飛行器任務的一部分。這些木星和土星的衛星在地下液態海洋上被一層冰殼包裹著,地震數據可以用來更好地確定這些層的厚度和深度。

這些世界上的其他地震興趣點可能包括冰火山、冰殼下面的排水事件,甚至可能及時感知到隕石撞擊的回響。

SIIOS地震儀在格陵蘭島的地震實驗中表現良好

為了更好地模擬任務條件,SIIOS團隊將候選飛行地震儀安裝在格陵蘭冰原上的一個埋在地下並有鋁屏蔽的模擬太空飛行器登陸器的平台和支撐部位。美國宇航局噴氣推進實驗室的Angela Marusiak及其同事發現,登陸器對來自被動和主動地震源的地震波的記錄與一公里以外的其他地面地震儀和檢波器的記錄相當。

盡管附帶的地震儀接收到了著陸器本身的一些震動,但Marusiak說,著陸器和地面地震儀在探測地震和冰裂方面 “表現非常相似,這絕對是有希望的”。

實驗陣列被放置在一個冰川下的湖泊上(這是格陵蘭島的一個新特徵,還沒有用地震方法進行過研究),登陸器耦合地震儀也能夠探測到冰水界面,這將是該儀器在冰雪海洋世界的主要任務之一。

科學家們將著陸器和附近的地震儀埋在一米深的顆粒狀雪中,並用一個鋁盒蓋住著陸器,以減少風和溫度變化對儀器的影響。這使實驗更接近像歐羅巴這樣沒有空氣的衛星上可能出現的大氣條件。然而,在冰冷的海洋世界任務中,地震儀可能只會被部署到表面,可能不會被埋在地下。

“我們希望的是,如果我們能夠去木衛二或土衛二或這些沒有巨大的溫度波動或非常厚的大氣層的冰雪世界,去掉了風的影響,基本上就去掉了會導致著陸器大量搖晃的東西,”Marusiak解釋說,她在馬里蘭大學讀博士生的時候進行了這項研究。

而且,與地球上不同,這些任務的研究人員無法部署大型地震儀陣列,並一次收集數月的數據,因為為這些設備供電的可用太陽能將比地球上的少25倍,而且毀滅性的輻射很可能在木衛二這樣的月球上的幾個星期內摧毀這些儀器。

在2018年夏天乘坐格陵蘭航空公司的直升機前往該地點後,SIIOS部署團隊在Qaanaaq以北約80公里處的冰原上設置了實驗登陸器和陣列。在主動源實驗中,儀器記錄了團隊成員在距離陣列中心100米以內的位置用大錘敲擊鋁板產生的地震信號。

然後,該陣列對當地和區域的地震事件以及冰原的環境吱吱作響和開裂的聲音進行了約12天的被動記錄,直到一場不尋常的夏季大雪掩埋了為該陣列供電的太陽能電池板。

該團隊計劃在今年夏天返回格陵蘭島,測試一個原型地震儀,該地震儀的設計考慮到了輻射、真空和發射振動等更多的任務條件。

來源:cnBeta