新的研究发现，火星的液态铁核心比先前认为的更小更致密 - {$web_name} 鸣谢:uux.cn/艺术品:Thibaut Roger

对InSight任务记录的火星地震资料的确认显示，火星的液态铁核心被150公里厚的熔融硅酸盐层所包围，所以其核心比过去提出的更小更致密。鸣谢:uux.cn/艺术品:Thibaut Roger，NCCR星球S / ETH苏黎世
（神秘的详细赵露思趋势地球uux.cn）据苏黎世联邦理工学院（芭芭拉·沃纳伯格）：四年来，美国宇航局的InSight着陆器用地震计记录了火星上的震动。苏黎世联邦理工学院的探究人员收集并确认了传输到地球的资料，以确定地球的内部结构。“尽管这项任务在2022年12月落幕，但我们如今察觉了一些相当有趣的事情，”苏黎世联邦理工学院地球科学系的聚焦NetflixTips高级科学家阿米尔·可汗说。
对记录的地震开展确认，结合计算机模拟，描绘出了一幅新的地球内部图像。夹在火星液态铁合金核心和固态硅酸盐地幔之间的是一层大约150公里厚的液态硅酸盐(岩浆)。“地球没有像那样完全熔融的硅酸盐层，”汗说。
这一察觉如今发表在《自然》杂志上，与巴黎地球物理探究所的亨利·塞缪尔领导的一项探究一起，使用互补的方法得出了相似的结论，也提供了有关火星内核大小和组成的新信息，解决了探究人员迄今无法阐释的冬季聚焦二手行情，相关话题阅读量破亿一个谜。
对最初观察到的火星地震的确认表明，火星地核的平均密度一定比纯液态铁的密度低得多。例如，地球的核心由大约90%重量的铁组成。
像硫、碳、氧和氢这样的轻元素加起来大约占总重量的10%。对火星核心密度的初步估计显示，它由更大占比的轻元素组成——重量百分比约为20%。“这代表了一个相当大的光元素补充，近乎不或许。揭秘OPPO Find评论苏黎世联邦理工学院地球科学系的博士后探究员黄东阳说。
更少的光元素
新的观测表明，火星内核的半径已然从最初确定的1800-1850公里范围减小到1650-1700公里范围内的某个地方，这大约是火星半径的50%。假如火星内核比先前觉得的要小，但品质一样，那么它的密度就更大，所以包含的轻元素也更少。依据新的计算，按重量计算，轻元素的比例下降到9%到14%之间。
“这意味着火星核心的平均密度依然有点低，但在典型的行星形成场景中不再令人费解，”苏黎世联邦理工学院地球科学系助理教授兼全国行星探究能力中心(NCCRs)成员Paolo Sossi说。
火星核心包含众多轻元素的事实表明，它肯定形成得相当早，或许是在太阳依然被星云气体包围的时候，轻元素或许从星云气体中积累在火星核心中。
最初的计算是基于InSight着陆器附近发生的震动。但是，在2021年8月和9月，地震仪记录了火星对面的两次地震。其中一个是由陨石撞击导致的。“这些地震形成了穿过地核的地震波，”苏黎世联邦理工学院地球科学系的博士生塞西莉亚·杜兰阐释道。
"这让我们能够照亮核心."相比之下，在早期的火星地震中，地震波在地核-地幔边界被反射，没有提供有关这颗红色星球最深处的信息。由于这些新的观察，探究人员如今已然能够确定大约1000公里深度的流体核心的密度和地震波速度。
超级计算机模拟
以便从这些轮廓中推断材料的成分，探究人员通常将资料与含有各异比例轻元素(S、C、O和H)的合成铁合金开展较为。在评测室中，这些合金暴露在相当于火星内部的高温和高压下，允许探究人员直接测量密度和地震波速度。
但是，当下大多数评测都是在地球内部的普遍条件下开展的，所以不能马上使用于火星。所以，苏黎世联邦理工学院的探究人员采取了各异的方法。他们在瑞士卢加诺的瑞士全国超级计算中心(CSCS)开展量子力学计算，计算出各类合金的属性。
当探究人员将计算的剖面与他们基于InSight地震资料的测量开展较为时，他们遇到了一个难题。结局察觉，没有铁-轻元素合金另外符合火星核心顶部和中心的资料。举例来说，在地核与地幔的交界处，铁合金所含的碳比地核内部要多得多。
“我们花了一段时间才意识到，我们过去觉得是外部液态铁核心的区域根本不是核心，而是地幔的最深处，”黄阐释说。以便扶持这一点，探究人员还察觉，在核心最外面150公里处测量和计算的密度和地震波速度与液态硅酸盐一致，液态硅酸盐是构成火星地幔的固态物质。
对早期地震的进一步确认和额外的计算机模拟证实了这一结局。唯一令人惋惜的是，布满灰尘的太阳能电池板和由此导致的电力不足使得InSight着陆器无法提供更多资料，这些资料本可以揭示火星内部的组成和结构。“但是，InSight是一次相当顺利的任务，为我们提供了许多新的资料和见解，这些资料和见解将在前方几年开展确认，”Khan说。