NASA的“洞察号”火星探测任务已全面运行约四个月多一点，但它已经有望揭开这颗红色星球内部的一些最大奥秘。在火星日（Sol）128（也称为4月6日，即着陆器登陆火星的第128天），“洞察号”着陆器记录到了最有可能来自行星内部的震动。如果进一步分析证实了我们目前的猜测，我们将正式首次测量并记录了火星上的地震——一个“火星地震”——标志着火星地震学时代的开始。
正如巴黎狄德罗大学的行星科学家、火星“洞察号”着陆器地震仪（SEIS）仪器首席研究员菲利普·洛尼翁（Philippe Lognonné）所解释的那样，该任务的目标是在火星上做地震学家在20世纪初对地球所做的事情。（巧合的是，本月是地球上首次遥感地震测量130周年。）当“洞察号”于11月下旬登陆火星并于几周后启动SEIS时，它开始了一项为期两年的调查，这项调查将揭示火星内部的真实面貌，更重要的是，它目前仍然有多活跃。
“人们经常展示火星内部结构的卡通图，描绘着一个金属核心，以及岩石地幔和地壳，”佛罗里达大学盖恩斯维尔分校的地震学家、也是“洞察号”团队成员的马克·帕宁（Mark Panning）说。我们通过其他任务进行的许多引力学和地质学观测都支持这些模型——但仍然存在很大的不确定性，例如金属核心和地壳的大小和成分。“地震学可以让我们更好地了解火星内部的大小和地震波速，从而限制火星的温度和成分，进而帮助我们了解其在太阳系历史中的演化。”
尽管SEIS在过去几周内曾接收到其他地震信号，但它们比Sol 128的事件更小、更短，而且其来源更加模糊。但我们不要过分强调这些发现的重要性。事实是，SOL 128的地震事件很小。“它足够小，以至于我们无法从地球站[探测到]，因为地球上的噪音更高，”帕宁说。目前，“洞察号”团队估计这将是一次3级左右的地震，而且在不知道实际震源距离的情况下，很难给出更精确的数值。根据目前的数据，帕宁表示记录到的信号“远低于人类能感受到的程度”。
虽然从Sol 128事件本身能获得的信息不多，但这次事件的探测预示着未来的可能性。“地震能量越大，我们获得的信息就越深入，”洛尼翁说。“通过任务开始时的沙尘暴，我们能够获得前五米的探测深度。通过SOL 128的地震，我们可能会获得几十公里深度的信息。随着未来发生更多的地震，我们将获得关于地幔和核心大部分区域的信息。”
有趣的是，初步分析显示，信号能量的形状与月球上的地震更相似，而不是地球上的地震。这两个天体都没有构造板块，但它们仍然会发生地震，这是由于行星冷却和收缩导致地壳承受的应力造成的。
对更多地震的重复测量将极大地帮助我们描绘火星的特征。尽管红色星球不再是它曾经的湿润世界令人沮丧，但此类地震事件产生的能量会在干燥的岩石中更容易传播和散射。“如果火星地震确实看起来更像月震，这可能会影响我们对地壳中水的含量的估计，”帕宁说。“尽管现在下结论还为时过早。”
至少，新的观测证实了SEIS正如预期般出色地工作。当它没有测量风的时候，SEIS（一套六轴传感器）堪比最好的地面地震学仪器，并基于相同的基本物理原理工作。地震仪通常通过弹簧上的质量来测量运动。当地面移动时，它也会移动地震仪的框架；但由于惯性，弹簧上的质量不会移动。测量框架相对于质量的运动，就能读出地面本身的运动。
SEIS的专门设计能够测量更宽范围频率的读数，并且它还能够考虑火星上比地球上更宽的温度变化。由于火星上没有人操作，它可以自主调整参数。
“SEIS在火星上的表现非常出色，其性能比我们在地球上能做到的还要好几个数量级，”帕宁说。公平地说，这很大程度上是因为火星的“安静”，尤其是它缺乏海洋。
我们尚未从“洞察号”那里学到任何革命性的新知识，但最新的里程碑清楚地表明，这只是时间问题。
