美国宇航局的InSight着陆器首次揭示了火星的内部结构,揭示了其核心、地幔和地壳的大小。
利用美国宇航局机器人基于他们经历的“火星地震”的数据,他们发现了三层地壳延伸到地表下41英里的证据。
它表明地壳的每一层成都略有不同,地壳下面是地幔,向下延伸500英里,其余是铁镍核。
2018年5月5日至2021年2月,火星着陆器Insight在红色星球上运行,当时灰尘覆盖了太阳能,使其无法充电。
它的目标是在火星表面放置地震仪,以测量地震活动(火星地震),并生成火星内部的3D模型。现在,研究人员终于报告了该任务的初步发现,并首次开始绘制地球以外行星的内部地图。
科隆大学与美国宇航局喷气推进实验室合作的一个小组表示,洞察号着陆点下方的地壳有12或24英里厚。
包括加州理工学院研究人员在内的研究小组解释说,研究行星的内层-地壳,地幔和核心-可以揭示其形成和演化,以及发现任何地磁和构造活动。
通过测量地震(如地震)后穿过行星的波,我们可以探测到内部深处的区域。用这种方法研究了地球的内部特征,揭示了地核和地幔的大小、结构和成分。
在过去,研究人员只能估计火星厚度的相对差异,而获得绝对厚度需要额外的假设。地震学用着陆点的直接测量代替了这些假设,标定了整个地球的地壳厚度。
独立的数据也使研究人员能够估计地壳的密度,表明它可能被分为三个不同的部分。
根据数据,它的表层大约有5英里厚。根据修订论文的主要作者Knapmeyer-Endrun博士的说法,在这层楼下面,另一层楼延伸约12英里。火星上有第三层,这将使着陆点以下的地壳厚约24英里,这与之前的发现一致。
但专家表示,这一水平的信号对于匹配现有数据并不重要。
在这两种情况下,他们都不能排除整个火星地壳由表面测量和火星陨石中已知的相同物质组成的可能性。
数据显示,顶层由一种意想不到的多孔岩石组成。根据作者的说法,可能有比表面上看到的玄武岩更深的其他类型的岩石。
对洞察号着陆点的地壳厚度进行单次独立测量,就足以绘制出整个地球的地壳图。
来自环绕火星运行的卫星的测量结果提供了一幅非常清晰的火星重力场图像,使科学家能够比较在着陆点测得的地壳厚度的相对差异。
这些数据的结合提供了一个精确的地图和关于地球如何演变成今天布满灰尘和没有生命的世界的信息。
火星的地壳厚度特别有意思,因为地壳是由早期形成阶段的熔融地幔遗迹形成的。
因此,关于其目前结构的数据也可以提供火星如何演化的信息。此外,更准确地了解火星的演化有助于解释太阳系早期的分化是如何展开的,以及为什么火星、地球和其他行星今天如此不同。
在另一项研究中,苏黎世联邦理工学院的西蒙·斯塔勒(Simon Stahler)利用从火星地核-地幔边界反射的微弱地震信号来研究火星地核。
他们发现,相对较大的液态金属核的半径约为1140英里,从表面中间和行星中心开始,这表明地幔只有一层岩石层,而不是像地球一样有两层。这些发现表明铁镍核心的密度比以前认为的要低,并且富含较轻的元素。
该小组表示:“在火星上进行直接地震观测代表了行星地震学的一次重大飞跃。”“在未来几年,随着更多火星地震的测量,科学家将改进这些红色行星的模型,并揭示更多火星的奥秘。”
翻译/Foresight Economist APP信息部分