科學家們確定了火星內部深處的熔融層

在火星表面上看到的InSight地震儀的圖像，這是美國宇航局（NASA）InSight火星着陸器拍攝的最後一張照片之一，拍攝於2022年12月11日。美國宇航局/JPL-Caltech/路透社/文件照片

華盛頓，10月25日（路透社）- 美國宇航局（NASA）InSight着陸器所在的火星的另一側發生的隕石撞擊產生的地震波提供了有關紅色星球深層內部的新線索，促使科學家重新評估地球的行星鄰居的內部結構。火星的新地震數據表明了一個迄今未知的圍繞着液態金屬核心的熔岩層存在，這是行星的最內部組成部分，比之前估計的要小而且更加密集，研究人員週三表示。

地震波產生的波動-包括那些由隕石撞擊引起的-在穿過行星內部的不同物質時速度和形狀會有所變化。InSight的地震儀器的數據使得行星的內部結構變得清晰。

2021年9月18日在火星高地區Tempe Terra發生的隕石撞擊引發了一次4.2級地震，並留下了一個直徑約425英尺（130米）的撞擊坑。這次撞擊發生在InSight所在的平原區域Elysium Planitia的對面。

“遠側撞擊的重要性在於產生了橫穿行星深部的地震波，包括地核。以前，我們並沒有觀測到任何橫穿地核的地震波。我們只看到了從地核頂部的反射，”瑞士蘇黎世聯邦理工學院的行星科學家Amir Khan説道，他是兩篇關於這一新發現的科學論文之一的主要作者，這兩篇論文發表在《自然》雜誌上。自然。

波的行為表明，以前對火星內部的評估中漏掉了一些東西——即地核周圍約90英里（150公里）厚的熔融硅酸鹽層的存在。這個熔融區域位於行星內部部分被稱為地幔的底部。

研究人員還重新計算了地核的大小，發現其直徑約2080英里（3350公里），體積比先前估計的要小約30%。

研究人員表示，地幔——行星最外層地殼和地核之間夾着的岩石層——延伸約1055英里（1700公里）以下表面。與火星不同，地球沒有圍繞其地核的熔融層。週三發表的兩項研究中的一項表明，這一層是完全熔融的，而另一項表明其中大部分是完全熔融的，頂部部分是部分熔融的。

“這一熔融和部分熔融層基本上由硅酸鹽（岩石形成礦物）組成，與上覆固體地幔相比富含鐵和放射性產熱元素，”法國國家研究機構CNRS的行星科學家Henri Samuel説道，他是第二篇研究的主要作者，該研究發表在第二篇研究。

火星的核心主要由鐵和鎳組成，但也含有一些輕元素，如硫、氧、碳和氫。研究人員得出結論，這些輕元素約佔核心組成的重量的9-15%，低於先前的估計。

“這些輕元素的含量與地球核心的情況並無不同，地球核心的輕元素含量估計約為10%，” Khan説道。

火星是離太陽第四近的行星，直徑約為4,220英里（6,791公里），而地球的直徑約為7,926英里（12,755公里）。地球的總體積幾乎是火星的七倍。

美國宇航局在進行了四年的運行後於2022年退役了“洞察號”。

“通過研究‘洞察號’任務提供的獨特地震記錄，我們對火星瞭解了很多，” Samuel説道。“行星是豐富而複雜的系統，因為它們是許多不同類型的過程共存並在各種空間和時間尺度上起作用的地方，而火星也不例外。”