火星凌日(火星冲日长沙哪些区可以看见)

今年6月21日，一场壮观的天文事件——金边环食在我国的天空上演。月亮在百年一遇的位置挡住了大部分太阳，只留下一个小小的金环。

日食是一种奇妙的天文现象，根据月亮位置的不同，会有日偏食和日全食。可以说，地球是太阳系中唯一既能看到日环食又能看到日全食的天体。在其他星球上，只能看到日环食或者日全食。所以，你有没有想过其他星球上的月食是什么样子的？

在离我们很近的火星上，也会有日食。不同的是，火卫一的公转周期很短，因为火星更大更近。我们的月球每27.3天自转一周，而火卫一的公转周期只需要7小时39分钟，所以火星看到日出的机会远多于地球。

同时，由于火卫一的公转速度更快，凌日时间也会很快。事实上，火卫一在太阳前的凌日时间不到半分钟。而且火卫一因为体积小，不可能给火星一个日全食，只能遮住太阳的一小部分。

即便如此，在火星日蚀的帮助下，科学家们还是发现了一些不寻常的东西。

2018年，美国洞察号探测器成功登陆火星，其主要任务之一就是对火星内部进行深入研究。不同寻常的是，在火卫一日食期间，洞察号的地动仪会倾斜一点。虽然倾斜很小，但足以引起科学家的注意。

苏黎世联邦理工学院地球物理研究所的研究人员一直在跟踪洞察号探测器的数据，他们的研究目标之一是日食期间发生在地球上的一些现象在火星上是否相同。苏黎世联邦理工学院的地震学家西蒙·斯特勒(Simon sthler)举例解释说:“当地球上发生月食时，天气探测器会探测到月食区域的温度下降和风速增加。”这是因为这些区域在失去这部分太阳光后会有小幅度的温度下降，温差会带来空气流。

InSight还携带了传感器来测量温度和风速，但它没有检测到类似的现象。大气湍流、温度和气压都保持在正常状态。不过有趣的是，一个没有检测功能的设备感受到了变化，那就是太阳能电池板，因为它确实发现获得的太阳能少了。这很正常。毕竟火卫一很小，但是它的轨道离火星很近，所以它能挡住40%的太阳光。

斯特勒说:“当火卫一运行到太阳前面时，能够到达面板的阳光会减少，导致它产生的电能减少，这使得光量减少的数据被记录下来。”

科学家对这一现象并不感到惊讶。然而，日食时两个看似不相关的装置的变化却出乎科学家的意料，尤其是地动仪的变化，更让科学家们迷惑不解。

顾名思义，地震仪是用来探测一些与地震有关的数据的设备，而磁力仪是用来探测火星磁场的一些信息的。相对来说，磁强计的变化更容易理解，因为两个分量的变化和太阳能电池板电流的减小是一样的。因此，我们有理由相信磁力仪数据的变化来源于电池电流的变化。

但是科学家从来没有想到地震仪的变化。其实这种变化是非常微妙的，斯特勒举了一个例子:这就像一枚5法郎的硬币，原本放在一个完美的水平上，然后只在一边放了两个银原子，产生了倾斜——这个角度只有10-8度。

如果只发生一次，我们可以认为是机缘巧合或者是仪器计算错误。然而，这种现象出现三次后，科学家们就不这么认为了。那么，是什么原因导致地震仪在日食期间出现这样的变化呢？

起初，研究小组的人认为这是由于火卫一过境时潮汐力的轻微变化，导致了地动仪的变化。然而，当他们将这些倾斜与火星上的正常地震进行比较时，发现它们之间没有相似之处。

他们还提出了一个新的猜想，地震仪和着陆器之间的连接装置可能发生了收缩。但这个想法很快被推翻，因为根据设备的结构，这种情况只会导致它向另一个方向倾斜。

第三种想法是温度的变化导致面密度的变化，使地震仪倾斜。然而，正如我们前面提到的，InSight的温度传感器没有检测到日食期间的温度变化。

火卫一

但是，这种想法并没有被完全推翻。在使用红外辐射计进行探测时，研究人员发现，在火卫一最长的凌日过程中，它确实在红外波段探测到了地表温度的轻微变化，大约一分半钟后，温度又恢复了原状。

目前，这是对地震仪倾斜最好的解释。苏黎世联邦理工学院地震学家马丁·范·德瑞尔(Martin van Driel)解释说:“月食期间，地表温度会降低，因此会出现不均匀变形，这将导致仪器倾斜。”

这个说法也可以从1997年德国黑森林天文台的一个事件中得到证明。当时一名工作人员下班时忘记关灯。结果光的温度导致其附近的花岗岩受热膨胀，放置在花岗岩上的地震仪倾斜。后来的一系列验证实验也证明，人工热源确实可以让地震仪几乎瞬间倾斜。

苏黎世联邦理工学院的科学家也在自己的实验中证明了这一点，倾斜状态与洞察力高度一致。

通过这项研究，我们可以用这种方法准确地掌握未来火卫一日食的起止时间，进而更准确地知道它的轨道。科学家发现火卫一正以每年1.8厘米的速度接近火星。当它达到洛希极限时，会被火星的潮汐力撕裂，成为火星的一环。

通过掌握火卫一减速的准确数据，我们可以清楚地了解火星的弹性和温度，这是我们了解火星形成过程的重要途径。火星到底经历了怎样的演化过程，有过完美的宜居环境吗？也许火卫一会给我们一个启示！