火星上的地震揭示了我们对它的核心的看法是错误的

火星可能有一个坚硬的、尘土飞扬的外壳,但它的内部像一个下颚破碎者一样分层——而且令人惊讶地柔软。

在期刊上发表的两篇新论文自然界详细介绍地震数据揭示火星内部细节的方式。每个都显示一个150公里(93英里)厚熔融硅酸盐岩层在地幔的底部包裹着火星的液态铁合金核心。

这可能会对我们理解火星历史产生影响,但也可能会影响我们解释火星洞察号着陆器在2019年至2022年间收集的火星地震数据的方式。

除了地球,火星是唯一一颗内部结构的行星,我们能够用地震数据探测。InSight只运行了几年,它检测到数百次地震在火星内部隆隆作响。

这表明火星内部发生的事情比我们以前想象的要多得多,但对这些隆隆声的分析也揭示了火星的内部结构。

一张图表显示了地震波如何穿过火星内部,以及新发现的层。(汗等人,自然界, 2023)

当地震在行星上颤抖时,波会以不同的方式传播并反射不同的物质。坚固的刚性材料将具有与弹性,柔软的材料不同的地震轮廓。科学家们不仅能够使用地震数据来探测火星内部的东西,而且能够详细映射.

最初的地图是基于早期数据。这两篇新论文分别由苏黎世联邦理工学院的地球物理学家Amir Khan和法国国家科学研究中心(CNRS)的地球物理学家Henri Samuel领导,基于一个更大的数据集,包括两次被认为是陨石撞击结果的巨大地震事件。

早期的测量表明,火星有一个令人惊讶的大核心,半径约为1,830公里(1,137英里)。这是巨大的 - 超过行星半径3,390公里(2,106英里)的一半。这也意味着核心的密度相对较低,这表明相当数量的较轻的元素混合在.

汗和塞缪尔的团队都进行了新的测量,两者的发现非常一致。他们发现地震波在火星周围反弹的方式表明,核心周围存在约150公里厚的熔融岩石层。

显示研究人员测量结果的图表。(范德李,自然界, 2023)

反过来,这意味着核心必须更小 - 半径在1,650至1,675公里(1,025至1,040英里)之间。这与InSight对火星内部的观测之前对火星核心大小的估计一致。

如果核心更小,那就意味着它也更密集,这意味着它不需要那些额外的更轻的元素来弄松它。这与我们对火星化学成分的理解更加一致。

鉴于火星的核心组成包含有关其历史的线索 - 假设存在较轻的元素是既往受牵连在火星全球磁场的丧失中,这可以帮助科学家弄清楚火星是如何变成今天的样子的:尘土飞扬,干旱,没有生命,令人着迷。

尽管这两篇论文在熔融层的性质及其大小上达成一致,但他们对它是如何到达那里有不同的理论。未来的研究可能有助于缩小火星的神秘历史和演化范围。

Khan等人和Samuel等人的论文都发表在自然界.他们可以找到这里这里.

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