行星地震事件探測是研究火星、金星等行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)，因為地震事件所激發(fā)的地震波穿過行星內(nèi)部而載有其內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息。然而行星地震事件的探測非常困難。相較地球，其他行星的板塊構(gòu)造活動很弱或已停止，因而發(fā)生在行星內(nèi)部的地震事件產(chǎn)生的能量弱、震級小而較難被探測到。目前Insight SEIS記錄的1個發(fā)生在火星內(nèi)部的地震事件(Sol 128)，但該事件能量和震級太小。
在探測到有效的火星地震事件前，阿波羅計劃在月球上記錄的地震事件是唯一地外星球的地震數(shù)據(jù)。中科院地質(zhì)與地球物理研究所地球與行星物理重點實驗室孫偉家副研究員及合作者細致分析并采用匹配濾波方法尋找和發(fā)現(xiàn)了新的月球地震事件，旨在為今后微弱火星地震事件的探測以及火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)研究奠定基礎(chǔ)。
與月球相似，火星晝夜溫差大。盡管采取了保溫措施，月球所觀測的地震數(shù)據(jù)依然受到溫度巨變影響而產(chǎn)生的強振幅噪音。首先，他們提出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和流程，并對阿波羅計劃的月震資料進行重新處理，發(fā)現(xiàn)了利用常規(guī)方法較難識別的月震事件（圖1）。
圖1 原始月震事件波形及采用不同處理流程的結(jié)果，a-b.原始資料和常規(guī)方法處理后的資料，該月震事件受到大溫差環(huán)境引起強脈沖噪音的干擾而不能有效識別；c-d.利用滑動中值濾波等技術(shù)處理后的事件波形，有效消除了環(huán)境噪音，進而明顯增強了月震事件的識別能力
月震事件的一個重要特點是持續(xù)時間長達數(shù)小時，通常的解釋是地震波在月球介質(zhì)中衰減慢。他們利用模板匹配技術(shù)用于識別是否有更小的月震事件隱藏在已知月震事件產(chǎn)生的長時間序列中。模板匹配技術(shù)因?qū)θ醯卣鹦盘柕臋z測能力優(yōu)秀，而被廣泛應(yīng)用于慢地震識別、動態(tài)觸發(fā)地震識別及余震和前震識別等諸多地震學(xué)研究（參考前沿報道：尋找隱藏的微地震——應(yīng)用模板匹配技術(shù)建立更完整的地震目錄）。利用該技術(shù)，他們在已知月震事件波形中探測到了隱藏的月震事件（圖2），為月震持續(xù)時間長提供了可能的新解釋。
圖2 a.已知月震事件，紅色的波形為選定的模板波形；b. A和B分別為已知的月震事件和檢測到的隱藏月震事件
上述研究以月球為例，為板塊構(gòu)造活動弱(或停止)的地外行星內(nèi)部微弱地震事件探測與相應(yīng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)提供了重要研究思路。
研究成果發(fā)表于EPP。（Sun W J, Zhao L, Wei Y, et al. Detection of seismic events on Mars: A lunar perspective[J] Earth and Planetary Physics, 2019. DOI: 10.26464/epp2019030.）（原文鏈接）
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