我国科学家发现火星存在固态内核

陈小将

新华社合肥9月4日电（记者戴威）记者从中国科学技术大学获悉，我国科学家确证火星内部存在一个半径约600千米的固态内核，并揭示其主要成分可能是富含轻元素的结晶铁镍合金。北京时间9月3日，该成果发表于《自然》杂志。

　　中国科学技术大学孙道远、毛竹团队联合国外学者，通过深入分析美国国家航空航天局洞察号探测器记录的火震数据得出上述结论。

　　火星作为太阳系内与地球环境最为相似的类地行星，一直是行星内部结构与演化研究的重要对象，也是深空探测的核心目标之一。对行星深部结构的探测向来充满挑战，以人类最熟悉的地球为例，科学家直到1936年才通过地震波首次推测内核的存在，而彻底确认固态内核的存在耗时近半个世纪。相比之下，对火星内部结构的探索难度更大。截至目前，尽管已记录上千次火震数据，但信号微弱和噪声干扰等问题严重限制了对火星深部结构的研究。

　　为应对这一挑战，研究团队创新性地引入火震阵列分析方法，通过对23个信噪比较高的火震事件数据的分析，成功提取出穿过火星核的关键震相。实验结果表明，火星核具有分层结构，即外层为液态核，更深部则存在一个波速更高的固态内核。

　　火震数据显示，火星外核与内核之间存在约30%的波速跳变和约7%的密度差异。在此基础上，研究团队进一步对内核的矿物组成进行了分析。结果表明，火星核并非纯铁镍构成，还可能包含硫、氧、碳等其他元素。这种含有轻元素的星核结构，不仅为火星磁场从早期活跃到如今沉寂的演化历程提供了重要线索，也为对比地球与其他类地行星的内部演化差异奠定了关键基础。

　　研究人员表示，该研究首次在地球以外的行星中确认了固态内核的存在，证实了火星与地球相似的核幔分异结构。此次研究工作中创新发展的火星地震学方法，为未来在探月等任务中，利用地震学方法探测月球等星体深部结构提供了重要参考。