科学家们确定了火星内部深处的熔融层

在火星表面上看到的InSight地震仪的图像，这是美国宇航局（NASA）InSight火星着陆器拍摄的最后一张照片之一，拍摄于2022年12月11日。美国宇航局/JPL-Caltech/路透社/文件照片

华盛顿，10月25日（路透社）- 美国宇航局（NASA）InSight着陆器所在的火星的另一侧发生的陨石撞击产生的地震波提供了有关红色星球深层内部的新线索，促使科学家重新评估地球的行星邻居的内部结构。火星的新地震数据表明了一个迄今未知的围绕着液态金属核心的熔岩层存在，这是行星的最内部组成部分，比之前估计的要小而且更加密集，研究人员周三表示。

地震波产生的波动-包括那些由陨石撞击引起的-在穿过行星内部的不同物质时速度和形状会有所变化。InSight的地震仪器的数据使得行星的内部结构变得清晰。

2021年9月18日在火星高地区Tempe Terra发生的陨石撞击引发了一次4.2级地震，并留下了一个直径约425英尺（130米）的撞击坑。这次撞击发生在InSight所在的平原区域Elysium Planitia的对面。

“远侧撞击的重要性在于产生了横穿行星深部的地震波，包括地核。以前，我们并没有观测到任何横穿地核的地震波。我们只看到了从地核顶部的反射，”瑞士苏黎世联邦理工学院的行星科学家Amir Khan说道，他是两篇关于这一新发现的科学论文之一的主要作者，这两篇论文发表在《自然》杂志上。自然。

波的行为表明，以前对火星内部的评估中漏掉了一些东西——即地核周围约90英里（150公里）厚的熔融硅酸盐层的存在。这个熔融区域位于行星内部部分被称为地幔的底部。

研究人员还重新计算了地核的大小，发现其直径约2080英里（3350公里），体积比先前估计的要小约30%。

研究人员表示，地幔——行星最外层地壳和地核之间夹着的岩石层——延伸约1055英里（1700公里）以下表面。与火星不同，地球没有围绕其地核的熔融层。周三发表的两项研究中的一项表明，这一层是完全熔融的，而另一项表明其中大部分是完全熔融的，顶部部分是部分熔融的。

“这一熔融和部分熔融层基本上由硅酸盐（岩石形成矿物）组成，与上覆固体地幔相比富含铁和放射性产热元素，”法国国家研究机构CNRS的行星科学家Henri Samuel说道，他是第二篇研究的主要作者，该研究发表在第二篇研究。

火星的核心主要由铁和镍组成，但也含有一些轻元素，如硫、氧、碳和氢。研究人员得出结论，这些轻元素约占核心组成的重量的9-15%，低于先前的估计。

“这些轻元素的含量与地球核心的情况并无不同，地球核心的轻元素含量估计约为10%，” Khan说道。

火星是离太阳第四近的行星，直径约为4,220英里（6,791公里），而地球的直径约为7,926英里（12,755公里）。地球的总体积几乎是火星的七倍。

美国宇航局在进行了四年的运行后于2022年退役了“洞察号”。

“通过研究‘洞察号’任务提供的独特地震记录，我们对火星了解了很多，” Samuel说道。“行星是丰富而复杂的系统，因为它们是许多不同类型的过程共存并在各种空间和时间尺度上起作用的地方，而火星也不例外。”