中科大團隊發(fā)現(xiàn)火星存在固態(tài)內(nèi)核

　　本報訊（記者 方夢宇）近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)孫道遠(yuǎn)教授、毛竹教授團隊聯(lián)合國外學(xué)者在行星科學(xué)研究領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。研究團隊首次確證火星內(nèi)部存在一個半徑約600千米的固態(tài)內(nèi)核，并揭示其主要成分構(gòu)成可能是富含輕元素的結(jié)晶鐵鎳合金。北京時間9月3日，該成果發(fā)表于《自然》雜志。

　　火星作為太陽系內(nèi)與地球環(huán)境最為相似的類地行星，一直是行星內(nèi)部結(jié)構(gòu)與演化研究的重要對象，也是深空探測的核心目標(biāo)之一。對行星深部結(jié)構(gòu)的探測向來充滿挑戰(zhàn)：以人類最熟悉的地球為例，科學(xué)家直到1936年才通過地震波首次推測內(nèi)核的存在，而徹底確認(rèn)固態(tài)內(nèi)核存在竟耗時近半個世紀(jì)。相比之下，對火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探索難度更大。截至目前，盡管已記錄上千次火震數(shù)據(jù)，但信號微弱和噪聲干擾等問題仍嚴(yán)重限制了對火星深部結(jié)構(gòu)的研究。

　　為應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，研究團隊創(chuàng)新性地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(shù)據(jù)的分析，成功提取出穿過火星核的關(guān)鍵震相。

　　火震數(shù)據(jù)顯示，火星外核與內(nèi)核之間存在約30%的波速跳變和約7%的密度差異。在此基礎(chǔ)上，研究團隊進(jìn)一步對內(nèi)核的礦物組成進(jìn)行了分析。結(jié)果反映出，火星核并非純鐵鎳構(gòu)成，還可能包含12%至16%的硫、6.7%至9.0%的氧及不超過3.8%的碳。這種含有輕元素的星核結(jié)構(gòu)，不僅為火星磁場從早期活躍到如今沉寂的演化歷程提供了重要線索，也為對比地球與其他類地行星的內(nèi)部演化差異奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。

　　該研究首次在地球以外的行星中確認(rèn)了固態(tài)內(nèi)核的存在，證實了火星與地球相似的核幔分異結(jié)構(gòu)。研究團隊創(chuàng)新發(fā)展的火星地震學(xué)方法，為未來探月等任務(wù)中利用地震學(xué)方法探測月球等星體深部結(jié)構(gòu)提供了重要參考。

《中國教育報》2025年09月05日 第03版