中国科学家首次确证火星存在半径约600公里的固态内核,主要由富含轻元素的铁镍合金构成,这一发现深化了对类地行星演化的理解,并为火星磁场演变之谜提供了关键线索。
据央视新闻消息,记者从中国科学技术大学获悉,近日该校相关团队联合国外学者在行星科学研究领域取得重大进展。首次确证火星内部存在一个半径约600千米的固态内核,并揭示其主要成分构成可能是富含轻元素的结晶铁镍合金。

中国科学家团队首次确证火星存在一个半径约600公里的固态内核,这确实是行星科学领域一项令人振奋的突破。它不仅是深空探测技术的成就,更对我们理解火星乃至类地行星的演化具有重要意义。
一、这次发现的核心信息
发现者:中国科学技术大学孙道远教授、毛竹教授团队联合国外团队 中国科研团队主导。
发布期刊:国际知名学术期刊《自然》研究数据来源:美国国家航空航天局(NASA)"洞察号"(InSight)火星探测任务采集的火星震数据。
火星内核状态:确认存在固态内核(半径约600公里),外层为液态核,火星核具有分层结构。
固态内核主要成分推测:富含轻元素(如硫、氧、碳)的结晶铁镍合金,并非纯铁镍构成。
内核半径:约**600公里,约占火星半径的1/5。
与地球内核结构的相似性:按比例放大后,其内外核结构比例与地球高度接近,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。

二、 科学意义深远
这次发现的价值,远不止于“火星心里有块硬核”这么简单:
1. 深化对类地行星演化的认识:火星被视为研究行星演化的“天然实验室”。确认其拥有与地球相似的分层内核结构(液态外核+固态内核),为科学家比较研究类地行星(包括地球、金星、水星)的形成与演化历程提供了关键证据和全新视角。这意味着我们对行星如何形成、冷却和分异的理解,又前进了一大步。
2. 揭示火星磁场演变之谜:科学家推测,火星早期可能拥有全球性磁场,后来消失。磁场的存在与消失对行星宜居性至关重要(磁场能偏转太阳风,保护大气层和潜在生命)。固态内核的形成和生长过程,会驱动液态外核的对流,从而影响磁场的生成与维持。因此,这一发现为理解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。
3. 揭示火星内核成分:研究团队还根据火震数据分析出,火星核并非纯铁镍构成,还可能包含 12%~16%的硫、6.7%~9.0%的氧及不超过3.8%的碳。这些轻元素会影响内核的熔点和物理性质,对理解火星内部的温度场、化学组成和演化动力学至关重要。

三、 技术与协作的胜利
这项研究的成功,也展现了深度国际合作和先进数据分析能力的价值:
“洞察号”的遗产:研究数据源自NASA的“洞察号”探测器。这体现了国际科学合作的共享精神,以及利用已有探测数据取得重大发现的潜力。
“信号中寻宝”:“洞察号”虽已停止工作,但其获得的火震数据信噪比低、干扰强。中国科大的团队成功从这些复杂数据中提取出关键震相(PKKP和PKiKP),展现了先进的数据处理能力和敏锐的洞察力。

四、 标志着中国行星科学崛起
这项由中国科学家主导完成的重大突破:
提升了我国在行星科学领域的国际话语权和影响力。
标志着我国在行星内部结构探测领域迈出了关键一步。
彰显了我国在行星科学与地球物理交叉研究中的创新能力。
五、未来探索的新起点
这一发现绝非终点,它为我们后续的深空探测指明了方向:
研究团队后续将结合矿物物理学进一步约束火星核的物质组成,并利用动力学模拟重建火星核的演化过程,为火星磁场的起源与演变机制提供关键线索。
相关研究方法未来也将应用于月球探测数据,以期更精确地揭示月球深部结构特征。
这一发现也为未来更先进的火星震探测任务提供了科学依据。
总结
总而言之,中国科学家确证火星存在固态内核,意义远不止于一个科学新发现。它:
深化了我们对火星乃至类地行星形成与演化的认知。
推动了对于行星磁场产生与变化机制的理解。
展现了中国在行星科学领域的强大科研实力和国际合作精神。
开启了利用现有数据和新任务进一步探索行星内部的新篇章。
这确实是一项令人自豪的成就,它让我们在探索宇宙奥秘、追寻生命起源和地外栖息地的道路上,又迈出了坚实的一步。
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