陸科學團隊首次發現！火星存在固態內核　與地球高度相似

中國科學技術大學孫道遠教授、毛竹教授團隊聯合國外學者，在行星科學研究領域取得重大進展。

研究團隊通過深入分析美國國家航空航天局洞察號（InSight）探測器記錄的數據，首次確證火星內部存在一個半徑約600公里的固態內核，並揭示其主要成分構成可能是富含輕元素的結晶鐵鎳合金。研究成果已於國際學術期刊《自然》（Nature）上發表。

中國科學技術大學介紹，研究團隊引入火震陣列分析方法，通過對23個信噪比較高的火震事件數據的分析，成功提取出穿過火星核的關鍵震相，如在地表反射的PKPPKP(P′P′)和在核幔邊界反射的PKKP。

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值得注意的是，實際觀測到的PKKP到時，較當前僅考慮液態核的火星速度模型所預測的結果提前了50至200秒。地震波在固體中的傳播速度比在液體中快。因此，這一差異表明，火星核具有分層結構：即外層為液態核，而更深部則存在一個波速更高的固態內核。

在進一步分析中，研究團隊首次在火震數據中識別出被視為「固態內核標誌」的 PKiKP 震相信號。這一發現為火星存在固態內核提供證據。結合不同火核震相，團隊測得火星固態內核半徑約600公里，占火星半徑的 1/5。如將火星按比例放大至地球大小，其內外核結構比例與地球高度接近。

同時，火震數據顯示，火星外核與內核之間存在約30%的波速跳變和約7%的密度差異。在此基礎上，研究團隊進一步分析內核的礦物組成。結果反映出，火星核並非純鐵鎳構成，還可能包含 12–16% 的硫、6.7–9.0% 的氧及不超過 3.8% 的碳。這種含有輕元素的星核結構，不僅為火星磁場從早期活躍到如今沉寂的演化歷程提供重要線索，也為對比地球與其他類地行星的內部演化差異奠定關鍵基礎。

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該研究首次在地球以外的行星中確認固態內核的存在，證實火星與地球相似的核幔分異結構。研究團隊創新發展的火星地震學方法，為未來探月等任務中利用地震學方法探測月球等星體深部結構提供重要參考。（香港01）

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文章授權轉載自《香港01》。