几十年来，我们人类对火星的探索从未间断。“勇气”号、“机遇”号、“凤凰”号、“好奇”号等探测器已经登陆火星。但一直以来，人类对火星的探索都“浮于表面”。对火山、峡谷、岩石、土壤这些火星地表特征的种种研究，让我们对火星有了初步的了解。美国国家航空航天局(NASA)近日宣布，“洞察”号将加入探索火星的队伍 。这个“新进小子”将走一条不同于“前辈”的探索之路：它将深入探查火星内部，让科学家通过火星，了解太阳系中包括地球在内的类地行星的起源与演化过程。
图片来源：NASA
探查火星内部，揭示类地行星演化之谜
“洞察力”(InSight)是个很贴切的名称，非常适合星际探索的头衔，也和NASA此次任务的主要内容契合。实际上，InSight是“利用地震调查、测地学和热传输进行内部探查”的英文首字母缩写，它不仅仅是一个火星任务，其中也隐含着NASA了解地球起源与演化秘密的期许。在NASA眼中，火星就如同一块他山之石，科学家们希望通过对其内部深层结构的探测，来解决太阳系行星科学中的一个基本问题——40多亿年前，太阳系内的类地行星是如何形成的？
一般来说，类地行星的形成是从一种叫做“吸积”的过程开始的。初始核心不断地捕获、吞吃周围物质，随着体积的增加，内部温度会逐渐升高并融化，而后随着冷却和再结晶，逐渐演变成我们今天所知的包含地核、地幔和地壳的类地行星。虽然所有的类地行星都有类似的结构，但它们绝非完全一样，没有统一模板，每一颗类地行星都经过一个被称为“分化”的过程，才变成它们目前的样子。而对这一过程，科学家们知之甚少。“洞察力”任务的主要目标，就是探查火星内部深层结构，了解行星的“分化”之谜，以揭示太阳系内类地行星的演化过程。
此外，通过对火星上的构造活动和陨石撞击进行深入研究，为了解地球上的类似活动提供线索，也是“洞察力”任务的目标之一。
为什么是火星？因为它有一个“好身材”
太阳系有八大行星，和地球相似的兄弟也不止火星一个，水星、金星也都是类地行星。NASA为什么要选择通过火星来了解类地行星的演化过程？或许原因不止一个，但“洞察力”任务项目首席科学家，NASA喷气推进实验室的布鲁斯·班尼特的看法绝对是最权威的。他指出，选择火星，是因为它有一个“好身材”。“火星不大不小，正合适”，班尼特这样表述。
火星有多大？直径6794千米，大约是地球直径的一半。这个体量，正是NASA科学家眼中的“完美身材”。
首先，它足够大，足以支撑其进行早期的内部加热和分化过程，进而形成类地行星。可以说，对火星演化的理解基本上可适用于水星、金星和地球。同时，它又足够小，导致其地质活动远没有地球、金星活跃，因而能够在经过40多亿年的漫长时间后仍保留着演化印迹。虽然水星比火星还小，可能会有类地行星早期形成过程的证据，但它离地球太远而又离太阳太近了，以如今人类掌握的科技水平登陆水星，想都不要想，更遑论对其内部进行探查了。
正因有着一个“好身材”，火星才成为科学家了解类地行星演化过程的最佳目标。火星地壳的厚度和分层、地幔的密度和层理、地核的大小和密度、热量从内部散逸的速率等信息，蕴含着太阳系中类地行星形成过程的最深入、最准确的记录。它就如同一本“历史书”，内含诸多的“秘闻、真相”，需要科学家们一点儿一点儿地挖掘。
六个调查项目，倚仗两大研究利器
“洞察”火星，需要看到哪些景象，才能完成揭示太阳系内类地行星演化过程、寻找地球构造活动及陨石撞击线索这两大任务？
NASA为“洞察”号设定了6个调查项目，希望通过这些调查，一窥火星内部深层结构的奥秘。这6个调查项目分别是：确定火星地核的大小、组成和物理状态；确定火星地壳的厚度和结构；确定火星地幔的组成和结构；确定火星内部的热态；测量火星内部地震活动的幅度、速率和地理分布；测量火星表面的陨石撞击率。
而这6个调查项目的完成，则要倚仗“洞察”号荷载的两台精密仪器——地震仪(SEIS)和热流探头(HP3)。
