火星為何自轉加速? 靠都卜勒效應 退役探測器幫忙解開這謎題....
Newtalk新聞
從美國航空暨太空總署（National Aeronautics and Space Administration）火星探測器洞察號（InSight）蒐集的資料來看，火星自轉的速度比以前還要快。
美國有線電視新聞網《CNN》昨（14）日報導，現已退役的洞察號上裝備有許多儀器，包含一組天線與稱為「自轉與內部結構實驗儀」（Rotation and Interior Structure Experiment）的無線電應答器。這些儀器被用以在洞察號前 900 天的任務中追蹤火星的自轉情況。
《CNN》表示，透過這些資料， NASA 的天文學家們得以斷定火星的自轉速度正在以每平方年 4 毫弧秒的速度加快。換句話說，便是每年縮短火星日 1 毫秒。 1 火星日大約比地球上的一天還要長 40 分鐘。《CNN》指出，這樣的加速看起來似乎非常微小，而研究者們也不太確定是何種原因造成火星自轉的速度加快。然而，研究者猜測，有可能是火星兩極冰層的加厚或地表被冰層覆蓋後增加的質量，導致火星的自轉速度加快。
NASA 研究者猜測，可能是火星兩極的冰層加厚，導致火星自轉速度加快。圖為火星北極。 圖：NASA 官網
這項研究發現於 6 月時被發佈在國際知名的期刊《自然》（Nature）上。
NASA 的科學家們透過深空網路（Deep Space Network）向洞察號上的 RISE 應答器傳送訊號，而應答器再將訊號反射回地球。《CNN》指出，這樣的訊號中繼讓研究者們得以靠都卜勒效應（Doppler shift）探測出微小的頻率變化，進而研究火星自轉的情形。「我們在尋找的是一火星年中幾十分之一公分的變化」， RISE 首席科學家勒麥斯特（Sebastien Le Maistre）表示 :「我們花了很長一段間、累積了很多資料才能看到這些變化」。
透過 RISE ，研究者們能追蹤火星的章動（nutation），進而測量火星地核的直徑。資料顯示，火星的地核直徑介於 1,790 至 1,850 公里間。
洞察號於 2018 年 11 月登陸火星，原定任務期間僅為兩年，但 NASA 曾決定再讓洞察號繼續進行兩年的任務。最終，洞察號因沙塵覆蓋太陽能發電板而逐漸耗盡存儲電量，於 2022 年 12 月 21 日被 NASA 宣布結束任務。即使洞察號已不再運作，其在 4 年任務間蒐集的大量資料仍改變了科學家們認識火星的方式。
「能夠拿到最新且最準確的測量結果真的很酷」，洞察號首席科學家班納吉（William Bruce Banerdt）表示，「從洞察號上收集到的資料讓幾十年打造洞察號的辛苦相當值得」。