学者分析InSight地震数据,揭示火星地壳与地核之间的3个内部边界

利用美国NASA洞察号火星探测器(InSight Lander)的数据,莱斯大学(Rice University)的地震学家首次直接测量了这颗红色星球从地壳到地核的3个内部边界。

艺术家对火星内部结构的想象,最上层靠近地表的是地壳,下面是地函,地函之下为地核。

《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上周在线上发布的一项研究的共同作者Alan Levander提到,最终它可能会帮助我们理解行星的形成。虽然火星的地壳厚度和地核深度已经通过多种模型计算出来,但Levander说,洞察号的地震数据可以用来检验和改进这些模型。

该研究的共同作者Sizhuang Deng说,在没有板块构造的情况下,火星的早期历史与地球相比大多得以被保存下来。对火星地震边界深度的估计可以更加了解火星的过去,以及对类地行星的形成和演化提供线索。

该研究使用一种称为环境噪声自相关(ambient noise autocorrelation)的技术,分析了洞察号2019年的地震资料。它利用火星上单个地震测站记录的连续噪声数据,标示出来自地震边界的反射信号。

测量出来的第一个边界是火星地壳和地函之间的边界,距离登陆器约35公里下方处。

第二个是地函内的过渡带,在那里镁铁硅酸盐经历了化学变化。在这个区域的上方,这些元素形成了一种叫做橄榄石的矿物,在其下方,热和压力将它们压缩成一种新的矿物,叫做瓦兹利石(wadsleyite)。这个区域被称为橄榄石─瓦兹利石过渡带,在洞察号下方约1,110~1,170公里处。

第三个边界是火星地函和富含铁的核心之间的边界,在登陆器下方约1,520~1,600公里处。