GMM-3火星重力图

戈达德火星模型3火星重力场地图

发起人：美国国家航空航天局

戈达德火星模型（GMM）3是火星重力场的全球地图。它是通过研究三个火星轨道航天器的飞行轨迹而创建的，这三个航天器分别是火星全球测量器（MGS）、火星奥德赛（ODY）和火星侦察轨道器（MRO）。

航天器与深空网络的地面碟形天线之间发送的无线电信号的旅行时间和多普勒频移用于测量每个航天器的位置和速度。随着时间的推移，这些轨道参数的微小变化使科学家能够建立起这颗红色行星的精确而详细的重力图。

如果火星是一个密度均匀的完美光滑球体，那么宇宙飞船所经历的重力在任何地方都会完全相同。但就像太阳系中的其他岩石体，包括地球，火星既有凹凸不平的表面，也有凹凸不平内部。当航天器在其轨道上飞行时，它们会经历由这两种不规则现象引起的重力轻微变化，这种变化表现为三个航天器的速度和高度的微小变化。

自由空气重力图直接显示了这些变化。该地图采用彩色编码，以显示火星偏离平均重力的距离，单位为毫加尔，即加速度单位。紫色和蓝色表示重力加速度低于平均值的区域，而红色和白色表示重力加速度较高的区域。

布格重力图减去凹凸不平表面的效果，以显示下面的凹凸不平。MGS上的激光高度计的海拔图被用来创建一个模型，模拟如果火星崎岖但不凹凸不平的话，重力会是什么样子。然后从自由空中地图中减去该模型以生成布格地图。

地壳厚度图是根据布格图推断出来的：如果假设地壳密度均匀，那么布格重力图中可见的重力异常可以用地壳厚度的变化来解释。重力高表明地幔密度更大的地方更靠近地表，因此地壳更薄。

轨道分析考虑了太阳辐射压力以及火星稀薄大气的质量和阻力。它还检测到了极地冰盖在冻结和解冻过程中封存的二氧化碳量的季节变化。

（8192x4096像素）

示例

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显示火星轨道器激光高度计创建的高程图：

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Wolfram研究公司，“GMM-3火星重力图”来自Wolfram数据存储库(2016) https://doi.org/10.24097/wolfram.80873.data（数据）