打破「液體核」印象!陸科研團隊發現火星有「固體內核」似地球

中國科學技術大學孫道遠、毛竹教授團隊聯合外國學者,首次確證火星內部存在半徑約600公里的固體內核,打破過往「火星核全由液體組成」的印象,也證實火星與地球擁有相似的核函分異結構。
綜合央視、科技日報報導,該聯合團隊深入分析美國太空總署(NASA)洞察號(InSight)探測器記錄的火震數據後,首次確證火星存在固體內核,分析其主要成分構成,可能是富含輕質合金元素的結晶鐵質成分。該成果3日發表在國際期刊《自然》(Nature)上,並被選為期刊新聞稿。
報導指出,作為太陽系內與地球環境最相似的類地行星,火星一直是行星內部結構與演化研究的重要對象。自2018年研究人員首次獲得火星震直接觀測資料後,儘管已記錄上千次火震數據,但訊號微弱和噪音干擾等問題,仍嚴重限制了對火星深部結構的研究。
報導稱,為突破這項挑戰,研究團隊創新引入火震陣列分析方法,透過對23個訊噪比較高的火震事件資料的分析,成功提取出穿過火星核的關鍵震相,如在地表反射的PKPPKP(P'P'),和在核函邊界反射的PKKP。
值得注意的是,實際觀測到的PKKP到時,較目前僅考慮液體核的火星速度模型所預測的結果提前了50至200秒。由於地震波在固體中的傳播速度比在液體中快,「因此,這一差異表明,火星核具有分層結構,即外層為液體核,而更深部則存在一個波速更高的固體內核」。
在進一步分析中,研究團隊首次在火震資料中辨識出被視為「固體內核標誌」的PKiKP震相訊號,這項發現為火星存在固體內核提供了證據。結合不同火核震相,團隊測得火星固體內核半徑約600公里,占火星半徑的5分之1。如將火星按比例放大至地球大小,其內外核結構比例與地球高度接近。
同時,火震數據顯示,火星外核與內核之間存在約30%的波速跳變和約7%的密度差異。在此基礎上,研究團隊進一步對內核的礦物組成進行了分析。結果顯示,火星核並非純鐵鎳組成,還可能包含12%至16%的硫、6.7%至9%的氧,及不超過3.8%的碳。
研究指出,這種含有輕元素的星核結構,不僅為火星磁場「從早期活躍到如今沉寂」的演化歷程提供了重要線索,也為對比地球與其他類地行星的內部演化差異奠定關鍵基礎。
報導稱,這項研究「首次在地球以外的行星中確認了固體內核的存在,證實了火星與地球相似的核函分異結構」。研究團隊創新發展的火星地震學方法,為未來探月等任務中,利用地震學方法探測月球等星體深部結構提供了重要參考。也標誌著大陸科研團隊在行星內部結構探測領域中邁出關鍵一步。
延伸閱讀
贊助廣告
商品推薦
udn討論區
- 張貼文章或下標籤,不得有違法或侵害他人權益之言論,違者應自負法律責任。
- 對於明知不實或過度情緒謾罵之言論,經網友檢舉或本網站發現,聯合新聞網有權逕予刪除文章、停權或解除會員資格。不同意上述規範者,請勿張貼文章。
- 對於無意義、與本文無關、明知不實、謾罵之標籤,聯合新聞網有權逕予刪除標籤、停權或解除會員資格。不同意上述規範者,請勿下標籤。
- 凡「暱稱」涉及謾罵、髒話穢言、侵害他人權利,聯合新聞網有權逕予刪除發言文章、停權或解除會員資格。不同意上述規範者,請勿張貼文章。









FB留言