新華社合肥9月4日電 記者從中國科學技術大學獲悉，我國科學家確證火星內部存在一個半徑約600千米的固態(tài)內核，并揭示其主要成分可能是富含輕元素的結晶鐵鎳合金。北京時間9月3日，該成果發(fā)表于《自然》雜志。
中國科學技術大學孫道遠、毛竹團隊聯(lián)合國外學者，通過深入分析美國國家航空航天局洞察號探測器記錄的火震數(shù)據(jù)得出上述結論。
火星作為太陽系內與地球環(huán)境最為相似的類地行星，一直是行星內部結構與演化研究的重要對象，也是深空探測的核心目標之一。對行星深部結構的探測向來充滿挑戰(zhàn)，以人類最熟悉的地球為例，科學家直到1936年才通過地震波首次推測內核的存在，而徹底確認固態(tài)內核的存在耗時近半個世紀。相比之下，對火星內部結構的探索難度更大。截至目前，盡管已記錄上千次火震數(shù)據(jù)，但信號微弱和噪聲干擾等問題嚴重限制了對火星深部結構的研究。
為應對這一挑戰(zhàn)，研究團隊創(chuàng)新性地引入火震陣列分析方法，通過對23個信噪比較高的火震事件數(shù)據(jù)的分析，成功提取出穿過火星核的關鍵震相。實驗結果表明，火星核具有分層結構，即外層為液態(tài)核，更深部則存在一個波速更高的固態(tài)內核。
火震數(shù)據(jù)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。結果表明，火星核并非純鐵鎳構成，還可能包含硫、氧、碳等其他元素。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了關鍵基礎。
研究人員表示，該研究首次在地球以外的行星中確認了固態(tài)內核的存在，證實了火星與地球相似的核幔分異結構。此次研究工作中創(chuàng)新發(fā)展的火星地震學方法，為未來在探月等任務中，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。
