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美国宇航局“洞察号”探测器使科学家能够测量火星地壳、地幔和地核的厚度和组成

美国宇航局“洞察号”探测器使科学家能够测量火星地壳、地幔和地核的厚度和组成

美国宇航局“洞察号”探测器使科学家能够测量火星地壳、地幔和地核的厚度和组成

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:外媒报道,美国宇航局(NASA)的火星“洞察号”(InSight)探测器提供了了解红色星球内部深处的细节。通过在过去两年中监测 “火星地震”,该探测器使科学家能够测量火星地壳、地幔和地核的厚度和组成,揭示了一些令人惊讶的情况。

尽管“洞察号”在其两年的任务中迄今已探测到733次火星地震,但新研究侧重于其中的35次地震,所有的震级都在3.0和4.0级之间。这意味着它们构成了火星所能提供的最强大的一些地震。超灵敏地震仪使科学家能够发现数百到数千英里外的地震事件。

研究人员利用这些地震的数据来测量火星地壳、地幔和内核的深度、大小、结构和组成。这可以通过测量地震波在层间转换时的速度变化来完成。

研究小组发现,如果红色星球的地壳有两个子层,它的最大深度约为20公里(12英里),如果有三个子层,则为39公里(24英里)。无论怎样,这都比预期的要薄得多,并表明地壳富含放射性元素。

地壳下面是地幔,它可能延伸到600公里(373英里)深处。这比地球的要深得多,但是它符合火星有一个大大陆板块的模型。有趣的是,火星地幔似乎是由类似于地球上层地幔的矿物组成的,但是它没有一个单独的下层地幔。

更深的地方是地核,现在研究人员已证实它是完全液态的,与地球不同。研究小组估计,火星核心的半径约为1,830公里(1,137英里),这使得它的大小约为地球的一半,但仍比预期的大200公里(124英里)。由于它大得多,它的密度较小,现在被认为含有较大比例的较轻元素,如硫、氧、碳和氢。

科学家们说,对于“洞察号”迄今为止收集的数据,还有很多分析要做,还有18个月的数据收集工作要做。该团队希望在这段时间内可能会检测到更大的地震。

这项研究发表在《科学》杂志。

相关报道:“洞察号”地震数据揭示火星地壳厚度和结构

(神秘的地球uux.cn报道)据中国科学报(冯维维):行星的地壳见证了其形成和演化历史,但科研人员还未对火星地壳厚度进行过具体测量。研究人员利用火星地震记录和周围波场确定了“洞察号”登陆点下方地壳的结构。

通过分析在地下界面反射和转换的地震相,研究人员发现观测结果与模型相符,火星地壳至少有两个界面,也可能有3个界面。如果第二个界面为地壳边界,那火星地壳厚度为20±5公里;如果第三个界面为地壳边界,那么火星地壳厚度则为39±8公里。

全球重力和地形图允许对整个火星进行这种点测量,显示其地壳的平均厚度在24到72公里之间。独立的体积组成和地球动力学约束表明,较厚的模型与观测到的浅层地壳产热元素的丰度一致,而较薄的模型则需要在深度上有更浓的元素丰度。

相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abf8966




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