透过监测火星震,NASA 洞察号能比以往更准确测量火星地壳、地函与地核的厚度及组成,根据最近刊登于《科学》(Science)期刊的 3 篇新论文报告,科学家首次绘制了火星从地壳到地核的完整视图——看起来与地球内部完全不同。
在洞察号(InSight)火星着陆器于 2018 年 11 月抵达火星之前,负责研究火星的火星车与轨道飞行器仅集中于探索火星表面,直到配备精密地震仪的洞察号前来,才首次以直接探测方式揭开火星深处细节。
尽管火星没有像地球那样错综复杂的板块构造,但火星地壳像一个巨大板块,当内部冷却收缩会释放内应力导致断层出现或岩石断裂,只是这些震动非常微弱,不会引发地球上那些怵目惊心的震灾。
由于火星内部同样经历分层结构,较轻的矿物浮到地表、较重的成分则下沉至行星中心,科学家推测火星也有一个富含铁的内核、硅酸盐成分为主的地函以及最外层地壳,只是各层占比尚未知晓。
所幸洞察号在蹲点半年就首度侦测到微弱火星震,而在后续测量约 733 次地震中,科学家提取了其中 35 次地震数据,分析出火星内部各层边界。
第一篇研究结果指出火星地壳厚度落在 24~72 公里之间、且至少有两层子层,由于这厚度比预期还要薄很多,说明地壳富含放射性元素。
第二篇研究分析火星地函可能延伸至 600 公里深,有趣的是矿物组成似乎与地球上部地函相似,但火星没有下部地函。
第三篇论文探讨了火星地核与边界,证实它与地球还细分内外核的核心不同,火星地核仅一层且为完全液态,半径约 1,830 公里,比预期中还要大约 200 公里,因此可能含有更多的较轻元素,如硫、氧、碳、氢。
这些资讯可以帮助我们弄清火星如何失去发电机机制与磁场,反过来又可以帮助我们了解地球的磁场。虽然洞察号的热传感物理特性箱(HP3)(绰号“鼹鼠”)钻头已宣布任务失败,但其他仪器仍还会持续收集 1 年多的数据,团队希望地震仪之后能检测到更大更清晰的地震。
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(首图来源:NASA)
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