在太陽系的八大行星之中,火星上的自然條件是與地球最相似的,所以這顆紅色的星球也被認為是人類在未來最有可能移居的外星球。在過去的日子里,我們對火星表面的情況已經有了一定程度的了解,但對于火星內部結構的研究,卻遲遲沒有太大的進展,不過這樣的情況現在發生了改變。
一個來自馬里蘭大學的研究團隊近日發表論文稱,我們終于知道了火星的核心是什麼樣子,這項新研究表明,火星擁有與地球截然不同的核心。下面我們就來看看這具體是怎麼回事。
相信大家都聽說過,地球的內部結構可分為地殼、地幔和地核,其中地核又分為液態的「外核」和固態的「內核」,但問題是,地球的平均半徑大約有6371公里,而人類到目前在地球上挖得最深的洞也就12公里多一點,也就是說,人類根本就沒有能力進入到地球深處,那科學家是怎麼知道地球的內部結構的呢?
答案就是地震波,簡單來講就是,當地震波在地球內部傳播時,其各種參數(如頻率、振幅、相位、路徑等)會因為地球內部物理特征的不同而出現與之對應的變化,通過對地震波在地球內部的傳播情況進行大量的監測和分析,科學家就可以知道地球內部不同區域的密度、溫度和物質狀態。
那麼,我們可不可以通過同樣的方法來探測火星的內部結構呢?從理論上來講,答案是肯定的。實際上,在2018年的時候,NASA向火星發射了一個名為「洞察號」的火星探測器,這個探測器就攜帶著一個精密的地震儀,有能力記錄下火星表面的非常輕微的地震。
「洞察號」成功登陸火星之后,其攜帶的地震儀探測到了數百次火星上的地震,此次研究中,科學家注意到有兩次地震非常特殊,因為它們的強度明顯更高,更重要的是,這兩次地震產生的地震波都穿過了火星的核心,而這也是人類首次探測到穿過火星核心的地震波。
研究人員指出,這兩次地震的起因各不一樣,其中的一次是火星內部的物質活動造成的,另一次則是隕石撞擊引發的。在對這些地震波在火星內部的傳播情況進行深入研究之后,研究人員發現,火星的核心居然全部是液態的,它與地球截然不同。
根據以往的推測,火星曾經也像地球一樣擁有一個以鐵鎳為主的熾熱核心,但由于火星比地球小得多,其核心的熱量流失速度比地球更快,因此到了現在,它的核心溫度應該不足以使其鐵鎳核心維持液態,但此次研究卻表明,火星的核心依然是液態的,這應該如何解釋呢?
研究人員認為,這是因為火星的核心含有大量諸如硫、氧、碳這樣的較輕的元素,甚至還有可能含有一定數量的氫元素,這就導致了其核心物質的熔點大幅度降低,以至于在更低的溫度下,其核心依然能夠保持液態。為什麼會這樣呢?
這種情況可能與火星形成早期發生的一次巨大碰撞有關,有研究表明,在40多億年前,火星曾遭到一次大碰撞,這可能是由一顆早期太陽系中的原行星與火星相撞造成的。
科學家推測,此次碰撞不僅形成了火星北半球的低地,還對火星的內部結構和組成產生了重大影響,巨大的撞擊造成了火星內外的物質出現了大量交換,使得像硫、氧、碳這樣的較輕的元素大量地進入了火星的核心。
當然了,這只能說是一種推測,實際情況是否真是這樣,還有待進一步探索,期待在未來的研究中,科學家能夠能有更多的發現。