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美国宇航局InSight着陆器的地震观测揭示火星内部

美国宇航局InSight着陆器的地震观测揭示火星内部

美国宇航局InSight着陆器的地震观测揭示火星内部

(神秘的地球uux.cn报道)据EurekAlert!:本期《科学》所登载的3项研究报告了美国宇航局InSight着陆器的首次直接地震观测,它们为火星的组成提供了线索。从事这些研究的科研人员报告了Insight任务的初步发现,并开始首次绘制某颗远离地球行星的内部。

Sanne Cottaar和Paula Koelemeijer在相关的《视角》文章中写道:“这3项研究为火星如今的结构提供了重要的约束条件,这也是提高我们了解这颗行星在数十亿年前如何形成及随时间演变的关键。”研究某颗行星内部的层状结构(即其壳层、幔层与核部)可以揭示有关其形成和演化的关键线索,同时也能发现其所具有的任何地磁和构造活动。对这些深层内部区域的探查可通过测量地震样震动事件后穿行该行星的震波来完成。这些方法对勘测地球的内部特征一直很有帮助。

2019 年初,美国宇航局的火星着陆器InSight(Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport的首字母缩写)开始从其在火星表面的位置来探测和记录火星地震,包括数次类似于地球构造事件的壳下震动。Brigitte Knapmeyer-Endrun和同事用火星地震和环境地震噪声对InSight着陆点下方的火星壳的构造进行了成像,所发现的证据显示,火星壳是具有2或3个界面的多层结构。Knapmeyer-Endrun等人用这些数据来推算整个火星后证明,火星壳层的平均厚度为何介于24至72公里 (km) 之间。Amir Khan等人用来自8次低频火星震动的直接和表面反射震波进行了更深入的探测,揭示了深度近800公里的火星幔层结构。他们的发现提示,在火星表面之下近500公里处有一个厚实的岩石圈,而它与地球一样,可能在其下方有一低速层。

据Khan等人披露,火星的壳层很可能富含会生热的放射性元素,这些元素以牺牲火星内部为代价来加热该区域。Simon Stähler和同事利用从火星核-幔边界反射的微弱震动信号来研究更深部的火星核部。他们发现,火星相对较大的液态金属核心的半径接近1830公里,它大约开始于火星表面至火星中心间一半的位置,这提示火星幔部仅由一层岩石组成,而不是像地球那样由两层岩石组成。据Stähler等人披露,这些发现表明,铁镍核的密度比以前认为的要低,且富含较轻的元素。

Cottaar和Koelemeijer写道:“对火星的直接地震观测代表了行星地震学的重大飞跃。在接下来的几年里,随着对更多火星地震的检测,科学家们将完善火星模型,揭示火星更多的诡谲谜团。




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