科学家发现火星核心覆盖熔融层

美国宇航局的火星洞察号任务帮助科学家绘制了火星的内部结构图，包括其核心的大小和组成，并提供了有关其混乱形成的一般线索。

但发表在《自然》杂志上的一篇题为“火星核心上方富含熔融硅酸盐层的地球物理证据”的新论文的发现可能会导致对这些数据的重新分析。一个国际研究小组发现火星金属核心上方存在熔融硅酸盐层，这为了解火星如何形成、演化并成为今天的贫瘠星球提供了新的见解。

该团队的论文于2023年10月25日发表，详细介绍了如何使用地震数据来定位和识别位于火星地幔和地核之间的一层薄薄的熔融硅酸盐(构成火星和地球地壳和地幔的岩石形成矿物)。随着这一熔融层的发现，研究人员确定火星的核心比之前的估计更致密、更小，这一结论与其他地球物理数据和火星陨石的分析更加一致。

马里兰大学地质学教授、该论文的合著者维德兰·莱基克(VedranLekic)将熔融层比作覆盖火星核心的“加热毯”。

莱基奇说：“毯子不仅隔离来自核心的热​​量并防止核心冷却，而且还集中了衰变产生热量的放射性元素。”“当这种情况发生时，核心可能无法产生产生磁场的对流运动，这可以解释为什么火星目前周围没有活跃的磁场。”

如果自身周围没有功能性的保护性磁场，像火星这样的类地行星将极易受到强烈太阳风的影响，并失去其表面的所有水，从而无法维持生命。莱基奇补充说，地球和火星之间的这种差异可能归因于内部结构的差异以及两颗行星所采取的不同的行星演化路径。

“地幔底部的液体层对火星金属核心的热覆盖意味着，在火星演化的前500至8亿年中，需要外部来源来产生火星地壳中记录的磁场，”论文的主要作者亨利·塞缪尔是法国国家科学研究中心的科学家。

“这些来源可能是由与古代卫星的引力相互作用产生的能量影响或核心运动，而这些卫星后来就消失了。”

研究小组的结论支持这样的理论：火星曾经是一片岩浆熔海，后来结晶，在火星地幔底部产生一层富含铁和放射性元素的硅酸盐熔体。放射性元素发出的热量将极大地改变这颗红色行星的热演化和冷却历史。

莱基奇说：“这些层如果广泛分布，可能会对地球的其他部分产生相当大的影响。”“它们的存在可以帮助我们了解磁场是否可以产生和维持，行星如何随着时间的推移而冷却，以及它们内部的动态如何随着时间的推移而变化。”

经过四年多收集火星数据后，NASA的洞察号任务于2022年12月正式结束，但对观测结果的分析仍在继续。塞缪尔、莱基奇和他们的合著者是最新的研究人员之一，他们利用地震学重新审视了先前的火星模型，以确认火星的结构和动荡的历史。

莱基奇说：“这一熔融层的新发现只是我们如何继续从已完成的洞察号任务中学习新事物的一个例子。”“我们希望利用地震数据收集到的行星演化信息能够为未来前往月球等天体和金星等其他行星的任务铺平道路。”