科學家發現覆蓋火星核心的熔融層 _科學

一位藝術家描繪了包裹在火星核心周圍的液態硅酸鹽層。信用:IPGP-CNES 。
據馬里蘭大學：美國宇航局的洞察號火星任務幫助科學家繪制出火星的內部結構，包括其核心的大小和組成，并提供了關于其混亂形成的一般線索。
但發表在《自然》雜志上的一篇題為“火星核心上方富集熔融硅酸鹽層的地球物理證據”的新論文的發現可能會導致對這些數據的重新分析。一個國際研究小組發現了覆蓋在火星金屬核心上的熔融硅酸鹽層的存在——為火星如何形成、演化并成為今天的貧瘠星球提供了新的見解。
該團隊的論文發表于2023年10月25日，詳細介紹了如何使用地震數據來定位和識別位于火星地幔和地核之間的一薄層熔融硅酸鹽(構成火星和地球地殼和地幔的造巖礦物) 。隨著這一熔融層的發現，研究人員確定火星的核心比以前的估計更密集和更?。?這一結論與其他地球物理數據和火星隕石分析更吻合。
維德蘭·列基奇是馬里蘭大學的地質學教授，也是這篇論文的合著者，他將熔化層比作覆蓋火星核心的“加熱毯” 。
列基奇說:“包層不僅可以隔絕來自核心的熱量，防止核心冷卻，還可以濃縮衰變產生熱量的放射性元素。”“當這種情況發生時，地核可能無法產生會產生磁場的對流運動——這可以解釋為什么火星周圍目前沒有活躍的磁場。”
如果周圍沒有一個功能性的保護磁場，像火星這樣的類地行星將非常容易受到嚴酷的太陽風的影響，并失去其表面的所有水分，使其無法維持生命。列基奇補充說，地球和火星之間的這種差異可以歸因于內部結構的差異和兩個行星采取的不同行星進化路徑。
該論文的主要作者、法國國家科學研究中心的科學家亨利·塞繆爾說:“地幔底部的液體層對火星金屬核心的熱覆蓋意味著，在火星地殼演變的前5億至8億年期間，外部來源對于產生火星地殼中記錄的磁場是必要的。”
“這些來源可能是能量沖擊或由與古代衛星的引力相互作用產生的核心運動，這些衛星從那時起就消失了。”
該小組的結論支持了這樣的理論，即火星曾經是一個熔融的巖漿海洋，后來結晶產生了一層富含鐵和放射性元素的硅酸鹽熔體，位于火星地幔的底部。放射性元素散發的熱量將會極大地改變這顆紅色星球的熱演化和冷卻歷史。
“這些地層，如果廣泛分布，會對地球的其他地方產生相當大的影響， ”列基奇說。“它們的存在可以幫助我們了解磁場是否能夠產生和維持，行星如何隨著時間的推移而冷卻，以及它們內部的動力學如何隨著時間的推移而變化。”
經過四年多的火星數據收集，美國宇航局的InSight任務于2022年12月正式結束，但對觀測結果的分析仍在繼續。塞繆爾、列基奇和他們的合著者是最新的研究人員，他們使用地震學重新檢查了以前的火星模型，以確認行星的結構和動蕩的歷史。
“這一新發現的熔融層只是我們如何從已完成的洞察號任務中繼續學習新東西的一個例子，”列基奇說。“我們希望，我們利用地震數據收集的關于行星演化的信息，為未來探索月球等天體和金星等其他行星的任務鋪平了道路。”