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首次探测到穿过火星地核的地震波

发布单位台北市立天文科学教育馆

科学家首次观察到地震波穿过火星的地核并证实了对火星地核组成模型的预测

火星内部和地震波穿过火星地核时的路径示意图。图片由NASA/JPL和Nicholas Schmerr提供。图片来源:NASA/JPL和Nicholas Schmerr。An artist’s depiction of the Martian interior and the paths taken by the seismic waves as they traveled through the planet’s core. Image courtesy of NASA/JPL and Nicholas Schmerr. Credit: NASA/JPL and Nicholas Schmerr.
图说火星内部和地震波穿过火星地核时的路径示意图图片由NASA/JPLNicholas Schmerr提供图片来源NASA/JPLNicholas Schmerr

包括马里兰大学地震学家在内的一个国际研究小组利用美国NASA洞察号火星探测器InSight lander获得的地震数据得出火星地核的性质发现了一个完全液态的铁合金核心其中含有大量的硫和氧这些发现已发表在美国国家科学院院刊揭示了火星如何形成以及地球和火星之间地质差异的新见解这些差异也可提供维持行星可居住性的线索

该论文的第二作者马里兰大学地质学副教授Vedran Lekic提到有了洞察号我们终于发现火星的中心是什麽是什么让火星与地球如此相似却又如此不同

为了解其中差异研究小组追踪了火星上的两次地震事件一次是由地震引起另一次是由大型撞击引起并探测到了穿过火星地核的地震波借由比较地震波在火星内部传播的走时差异并与其他地震和地球物理测量结果相结合结果显示火星很可能有一个完全液态的地核不像地球是液态外核和固态内核的组成

此外还推论了火星地核化学成分的细节比如火星最内层存在大量的轻元素原子序数低的元素即硫和氧并占地核质量的20%这一高百分比与地球地核中相对较小的轻元素占比大相迳庭意即火星地核的密度远低于地球地核更易于压缩此差异表明两颗行星的形成条件不同

虽然火星目前没有磁场由于火星地壳中残留的磁性痕迹科学家认为火星曾经有一个类似于地球的磁场意味着火星是逐渐演变到目前的状况从一个潜在的适居环境转变为一个令人难以置信的恶劣环境根据研究人员的说法内部条件在这种演变中起关键作用或是巨大撞击也可能造成影响

Lekic提到即使洞察号任务在经过四年的地震监测后于202212月结束我们仍在分析所收集的数据洞察号将继续影响我们对火星和其他行星形成和演变的理解编译/台北天文馆吴典谚

资料来源Phys.org