我國科學家發現火星存在固態內核

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600千米的固態內核，並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，該成果發表於《自然》雜誌。

中國科學技術大學孫道遠、毛竹團隊聯合國外學者，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據得出上述結論。

火星作為太陽系內與地球環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，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，儘管已記錄上千次火震數據，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，研究團隊創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據的分析，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，即外層為液態核，更深部則存在一個波速更高的固態內核。

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。結果表明，火星核並非純鐵鎳構成，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。此次研究工作中創新發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。