研究揭示火星核心
火星是太陽系中僅次於水星的第二小的行星。國際天文研究小組日前發表論文說,他們通過分析美國“洞察”號火星探測器收集的“火星震”震波數據發現,火星有一個全液態鐵合金核心,其中富含硫和氧等輕元素。該發現為研究火星如何形成、演變以及是否有宜居潛能提供了新的線索。
“洞察”號火星探測器於二○一八年五月從美國加利福尼亞州發射升空,當年十一月廿六日在火星艾利希平原成功着陸。二○二二年十二月廿一日,在對火星進行了四年多的科學探測後,“洞察”號正式結束任務。其間,任務團隊通過其搭載的地震儀探測到一千三百多次“火星震”,包括隕石衝擊引發的震波。這些震動信號有助於研究人員確定火星表面的形成時間。地震測量儀探測的資料為研究人員提供了研究火星地殼、地幔和內核的方法。隨着在火星上停留的時間越來越長,“洞察”號的太陽能電池板上覆蓋的塵埃越來越多,使其無法接收到足夠光照,能量逐漸減少。地震測量儀是“洞察”號攜帶的科學儀器中最後一個停止工作的。
新研究由美國馬里蘭大學等機構合作完成,研究團隊分析了“洞察”號記錄到的兩次“遠側火星震”震波。這兩次震波分別記錄於二○二一年八月廿五日和九月十八日,一次由“火星震”引起,另一次由隕石撞擊引起。兩次事件都發生在“洞察”號探測器所處位置的背面,穿過火星核心的震波被地震儀記錄下來。此外,“洞察”號早前探測到有史以來最大隕石撞擊火星產生的地震波。通過追蹤大規模地震活動在火星上產生“漣漪”的過程,研究人員研究了距離“洞察”號數千公里外的火星地殼性質,並解決了火星車是否碰巧位於一個地質異常位點的謎題。
目前,研究人員通過比較震波在火星上傳播的時間和在火星地幔停留時間,並結合其他相關測量結果,評估了震波所穿過物質的密度和可壓縮性。結果顯示,不同於由液態外核和固體內核組成的地球核心,火星很可能擁有一個全液態鐵合金核心。研究還發現,火星核心五分之一的重量是由硫和氧等輕元素組成,這與地核中相對較低的輕元素重量比例截然不同,表明火星這一類地行星核心的密度遠低於地核,也表明兩顆行星有着不同的形成條件。
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