臺北市立天文科學教育館

最新的火星內部探勘數據提供了迄今對其自轉速度的最精確測量，但結果卻令人困惑。火星日比地球日稍長，火星完成一次自轉約需24小時39分35秒。根據洞察號著陸器的資料，火星的自轉速度每年增加約4毫角秒。這是一個非常小的量，只造成火星日的長度每一年只縮短了零點幾毫秒。然而，目前尚不清楚這種變化的原因。

圖說：根據洞察號的地震數據重建火星內部結構示意圖。

NASA噴射推進實驗室的行星地球物理學家Bruce Banerdt表示，這一最新測量結果非常準確，而他多年來參與將洞察號送上火星的努力都因此而變得更有價值。雖然洞察號在2022年退役，但其四年運行期間所獲取的數據揭示了火星內部結構、存在液態核心和地震活動。

然而，這次的研究不是基於地震紀錄，而是透過洞察號的自轉和內部結構實驗（Rotation and Interior Structure Experiment,RISE）儀器與NASA地球上的深空網絡之間的無線電通訊。洞察號的自轉和內部結構實驗是利用著陸器的X頻段的無線電系統結合NASA深空網絡的跟踪站來估計火星的進動和章動。當地球、火星移動和自轉時，訊號在兩者之間反射，這使得科學家能夠尋找無線電波頻率的細微變化，從而精確測量火星的自轉速度。

研究團隊發現火星微小的自轉加速，可能與火星質量的重新分布有關。而地球的情況恰恰相反，由於月球的潮汐效應，使得地球的自轉正在放緩，月球透過牽引地球的海水重新分配了地球的質量。由於火星沒有海洋，因此可能存在其他因素，科學家需要進一步分析以確定加速的最可能原因。

洞察號地震數據的測量結果顯示，火星的核心半徑介於1780到1830公里，超過了火星半徑3390公里的一半。地核密度為6.2至6.3 g/cm³。RISE的數據與這些測量結果非常吻合，得出的地核半徑為1835公里，地核密度為5.9至6.3 g/cm³。但火星的章動表明，密度分佈並不均勻，這還需進一步研究。本研究已發表在《自然》期刊上。（編譯／吳典諺）

資料來源：science alert