
藝術(shù)家描繪了火星的內(nèi)部以及地震波穿過地核時(shí)所經(jīng)過的路徑。Credit: NASA/JPL and 家首Nicholas Schmerr.
(神秘的地球uux.cn)據(jù)馬里蘭大學(xué):科學(xué)家首次觀察到地震波穿過火星核心,并證實(shí)了核心成分的次觀察珠海香洲(外圍女上門)找外圍服務(wù)vx《1662+044+1662》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)模型預(yù)測(cè)。
一個(gè)包括馬里蘭大學(xué)地震學(xué)家在內(nèi)的地震地核國際研究小組使用美國宇航局InSight著陸器獲得的地震數(shù)據(jù)直接測(cè)量火星核心的屬性,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)完全液態(tài)的波穿鐵合金核心,含有高百分比的過火硫和氧。這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在2023年4月24日的科學(xué)《美國國家科學(xué)院院刊》上,揭示了火星如何形成的家首新見解,以及地球和火星之間的次觀察地質(zhì)差異,這些差異最終可能在維持行星可居住性方面發(fā)揮作用。地震地核
論文第二作者、波穿UMD大學(xué)地質(zhì)學(xué)副教授維德蘭·列基奇說:“1906年,過火科學(xué)家通過觀察地震產(chǎn)生的科學(xué)地震波在穿過地核時(shí)如何受到影響,首次發(fā)現(xiàn)了地核。家首”“一百多年后,次觀察珠海香洲(外圍女上門)找外圍服務(wù)vx《1662+044+1662》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)我們將地震波知識(shí)應(yīng)用于火星。憑借洞察力,我們終于發(fā)現(xiàn)了火星的中心是什么,以及是什么讓火星與地球如此相似卻又如此不同?!?br>為了確定這些差異,該團(tuán)隊(duì)跟蹤了火星上兩次遠(yuǎn)距離地震事件的進(jìn)展,一次是由火星地震引起的,另一次是由大撞擊引起的,并檢測(cè)了穿過行星核心的波。通過比較這些波穿過火星所需的時(shí)間與留在地幔中的時(shí)間,并將這一信息與其他地震和地球物理測(cè)量相結(jié)合,該團(tuán)隊(duì)估計(jì)了波穿過的物質(zhì)的密度和可壓縮性。研究人員的結(jié)果表明,火星最有可能有一個(gè)完全液態(tài)的內(nèi)核,不像地球的液態(tài)內(nèi)核和固態(tài)內(nèi)核的組合。

盡管InSight任務(wù)的地震儀被幾年的火星塵埃覆蓋,但它能夠從地球的遠(yuǎn)端捕捉地震事件的記錄。美國宇航局的InSight火星著陸器使用其安裝在著陸器上的儀器背景相機(jī)(ICC)獲得了著陸器前方區(qū)域的這張圖像。Credit: NASA/JPL-Caltech
此外,該團(tuán)隊(duì)還推斷出了核心化學(xué)成分的細(xì)節(jié),例如火星最內(nèi)層存在驚人的大量輕元素(低原子序數(shù)元素),即硫和氧。研究小組的發(fā)現(xiàn)表明,五分之一的核心重量是由這些元素構(gòu)成的。這一高百分比與地核中相對(duì)較低的輕元素重量比例截然不同,表明火星地核的密度遠(yuǎn)低于地核,可壓縮性更高,這一差異表明了兩顆行星的不同形成條件。
“你可以這樣想;行星核心的性質(zhì)可以作為行星如何形成以及如何隨時(shí)間動(dòng)態(tài)演化的總結(jié)。論文的另一位合著者,UMD大學(xué)地質(zhì)學(xué)副教授Nicholas Schmerr解釋說:“形成和演化過程的最終結(jié)果可能是產(chǎn)生或缺乏維持生命的條件?!暗厍蚝诵牡莫?dú)特性使其能夠產(chǎn)生磁場(chǎng),保護(hù)我們免受太陽風(fēng)的影響,使我們能夠保持水分。火星的核心不產(chǎn)生這種保護(hù)盾,因此火星的表面條件對(duì)生命不利。"
雖然火星目前沒有磁場(chǎng),但科學(xué)家們猜測(cè),由于火星地殼中殘留的磁性痕跡,曾經(jīng)有一個(gè)類似于地球核心產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁屏蔽。列基奇和施默爾指出,這可能意味著火星逐漸演變到目前的狀況,從一個(gè)可能適合居住的星球變成了一個(gè)令人難以置信的惡劣環(huán)境。根據(jù)研究人員的說法,內(nèi)陸的條件在這一演變中起著關(guān)鍵作用,暴力沖擊也可能起作用。
“在某些方面,這就像一個(gè)謎,”列基奇說?!袄纾诨鹦堑暮诵挠猩倭繗涞暮圹E。這意味著一定有特定的條件允許氫存在,我們必須了解這些條件才能理解火星是如何演變成今天的星球的。"
該團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)最終證實(shí)了當(dāng)前旨在揭示隱藏在行星表面下的地層的建模估計(jì)的準(zhǔn)確性。對(duì)于像列基奇和施默爾這樣的地球物理學(xué)家來說,這樣的研究也為未來以地球物理學(xué)為導(dǎo)向的對(duì)其他天體的探險(xiǎn)鋪平了道路,包括金星和水星這樣的行星。
“這是一項(xiàng)巨大的努力,涉及在地球上磨練過的最先進(jìn)的地震學(xué)技術(shù),結(jié)合礦物物理學(xué)家的新成果和模擬行星內(nèi)部如何隨時(shí)間變化的團(tuán)隊(duì)成員的見解,”布里斯托爾大學(xué)高級(jí)講師、該研究的第一作者杰西卡·歐文指出?!暗@項(xiàng)工作得到了回報(bào),我們現(xiàn)在對(duì)火星核心內(nèi)部發(fā)生的事情有了更多的了解。”
“即使洞察號(hào)任務(wù)在四年的地震監(jiān)測(cè)后于2022年12月結(jié)束,我們?nèi)栽诜治鍪占臄?shù)據(jù),”列基奇說?!霸谖磥淼膸啄昀?,洞察號(hào)將繼續(xù)影響我們對(duì)火星和其他行星的形成和演化的理解?!?br>相關(guān):首次探測(cè)到穿過火星地核的地震波
(神秘的地球uux.cn)據(jù)臺(tái)北市立天文科學(xué)教育館網(wǎng)站(編譯 吳典諺):科學(xué)家首次觀察到地震波穿過火星的地核,并證實(shí)了對(duì)火星地核組成模型的預(yù)測(cè)。
包括馬里蘭大學(xué)地震學(xué)家在內(nèi)的一個(gè)國際研究小組,利用美國航天總署(NASA)洞察號(hào)火星探測(cè)器(InSight Mars Lander)獲得的地震數(shù)據(jù),得出火星地核的性質(zhì),發(fā)現(xiàn)了一個(gè)完全液態(tài)的鐵合金核心,其中含有大量的硫和氧。這些發(fā)現(xiàn)已發(fā)表在《美國國家科學(xué)院學(xué)報(bào)》(PNAS)上,揭示了火星如何形成以及地球和火星之間地質(zhì)差異的新見解,這些差異也可提供維持行星可居住性的線索。
該論文的第二作者、馬里蘭大學(xué)地質(zhì)學(xué)副教授瓦登.萊基奇(Vedran Lekic)提到,有了洞察號(hào),我們終于發(fā)現(xiàn)火星的中心是什么,是什么讓火星與地球如此相似卻又如此不同。
為了解其中差異,研究小組追蹤了火星上的兩次地震事件,一次是由地震引起,另一次是由大型撞擊引起,并探測(cè)到了穿過火星地核的地震波。藉由比較地震波在火星內(nèi)部傳播的走時(shí)差異,并與其他地震和地球物理測(cè)量結(jié)果相結(jié)合,結(jié)果顯示,火星很可能有一個(gè)完全液態(tài)的地核,不像地球是液態(tài)外核和固態(tài)內(nèi)核的組成。
此外,還推論了火星地核化學(xué)成分的細(xì)節(jié),比如火星最內(nèi)層存在大量的輕元素(原子序數(shù)低的元素),即硫和氧,并占地核質(zhì)量的20%。這一高百分比與地球地核中相對(duì)較小的輕元素占比大相逕庭,意即火星地核的密度遠(yuǎn)低于地球地核,更易于壓縮,此差異表明兩顆行星的形成條件不同。
雖然火星目前沒有磁場(chǎng),由于火星地殼中殘留的磁性痕跡,科學(xué)家認(rèn)為火星曾經(jīng)有一個(gè)類似于地球的磁場(chǎng)。意味著火星是逐漸演變到目前的狀況,從一個(gè)潛在的適居環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)令人難以置信的惡劣環(huán)境。根據(jù)研究人員的說法,內(nèi)部條件在這種演變中起關(guān)鍵作用,或是巨大撞擊也可能造成影響。
萊基奇提到,即使洞察號(hào)任務(wù)在經(jīng)過四年的地震監(jiān)測(cè)后于2022年12月結(jié)束,我們?nèi)栽诜治鏊占臄?shù)據(jù),洞察號(hào)將繼續(xù)影響我們對(duì)火星和其他行星形成和演變的理解。