新研究:火星內核呈粘膠狀 與地球明顯不同

【2023年05月02日訊】(記者張秉開編譯報導)美國科學家通過分析長期探測數據,發現火星有一個液態內核,明顯不同於地球的液固混合型內核,而且其元素成分差異很大,凸顯地球的獨特特徵,其原因有待更多研究。

美國馬里蘭大學(University of Maryland)的科學家近期發布了火星研究的新進展,闡述其根據「洞察號」(InSight)火星探測器的地震波探測數據,發現這顆紅色星球的內核不同於地球的地核。

火星內核是完全液態的,但不是像水那樣的稀薄液體,而是一種粘膠狀液體,其中還富含硫和氧元素。

地核卻是液固混合體,即地核分內外兩層,內層為固態,富含鉄;外層為膠狀液態,富含鉄和鎳等金屬元素。

「1906年,科學家首次利用地震產生和傳播的地震波現象發現了地核」,參與該項研究的馬里蘭大學地質學家韋德蘭‧萊基奇(Vedran Lekic)解釋,「一百多年後,我們應用這些地震波的知識研究火星。我們藉助洞察號火星探測器的數據,終於發現火星的內芯情況,其內核與地核的異同。」

科學家針對火星地表兩個遠距離地點的震動現象,詳細分析那些震波在火星內部的傳播情況,並綜合其它方面的地理和地質數據,估測火星地殼的密度和柔韌度,因此認為,火星的地核極有可能完全是液態狀,不同於地球地核的內固外液狀態。

而且,火星地核的元素成分也與我們地球差異很大,它的成分富含硫和氧,其含量超過五分之一。硫和氧屬於輕元素,這一點與地球的地核富含鐵元素明顯不同,鐵元素屬於重元素。

科學家很驚訝火星地核富含輕元素,尤其認識到地球與火星之間的巨大差異。火星沒有地球所具有的磁場和水。

「地核富含鉄,這是獨一無二的,地球因此能產生磁場,保護我們免受太陽風的惡劣影響,而且能保持水不從地球流失。」馬里蘭州立大學的地質學家尼古拉斯·施默爾(Nicholas Schmerr)對此解釋,「而火星的內核就不能產生這種保護罩,所以對於生物來説火星地表環境惡劣。」

但是,科學家根據其它數據,猜測火星很可能曾經有過磁場,但由於不明原因而消失了。「很多方面仍是謎」,韋德蘭進一步解釋,「比如,火星的核有氫元素的跡象,這説明火星曾具備氫元素存在的條件。」這可能適合生物的生存,但現在變成這種非宜居的惡劣環境。

萊基奇說:「我們一定要弄明白為什麽火星變成今天這樣。」

萊基奇還表示,「洞察號」火星探測器任務雖然在去年12月已經結束,它所獲得的大量火星數據,仍有待進一步整理分析。

該研究論文4月24日發表於《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,簡稱為 PNAS)。◇

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