小优探索|解剖红色星球,其内部结构跟地球一样吗?会是人类第二个故乡吗( 二 )
了解火星内部动力学是如何导致其失去活跃磁场的 , 以及为什么所有地表水都不复存在了 , 这对人类迁移到火星尤为重要 。
火星和地球一样吗?
火星地幔夹在地壳和地核之间 , 延伸到地表以下约970英里 。 它的成分与地球不同 , 说明两颗行星在45亿多年前形成时是由不同的物质构成的 。
火星是距离太阳第四颗行星 , 直径约为4220英里 , 而地球的直径约为7926英里 。
Bennet说:在此之前 , 我们所拥有的只是与地球的比较、理论计算以及其他观测的间接推断 。 而现在这些新发现让科学家们能够检验行星形成的理论 。 这个理论不仅适用于火星 , 也适用于地球和太阳系或任何其他岩石行星的形成和历史 。
观测结果表明 , 火星地壳在地质上与地球也完全不同 , 但是 , 火星地幔在矿物学上却与地球上的地幔非常相似 。
火星地壳下面是地幔 , 岩石圈更坚固 , 岩石圈深400-600公里 , 是地球深度的两倍 。
这个厚厚的岩石圈很符合作为单一行星火星的模型 , 因为在火星上有且仅有一个大陆板块 , 而不是跟地球一样有七个大的移动板块 。
德国科隆大学地震学家BrigitteKnapmeyerEndrun也在《科学》杂志上发表了三项关于火星内部的研究说:我们在火星上没有发现活动板块的构造 , 但是我们星球的地壳被分成了几个巨大的板块 , 而且这些板块还在称为地幔的岩石内层上不停的移动着 。
但是从严格意义上来说 , 火星的地幔又像是地球地幔的简单版本 。
通过测量结果来看 , 他们在化学成分上也有一些差异 , 比如说 , 在火星的地幔上有比地球更多的铁元素 。
不过 , 在关于火星地幔分层复杂性的理论上还应该取决于底层核心的大小 , 庆幸的是 , 研究人员对于这个也已经得出新的结论了 。
有什么新结论?
为了能够解释行星的内部结构 , 需要在地表或地核处或下方反射的地震波 。 现在 , 研究人员首次在火星上成功观察和分析了这种波 。
苏黎世联邦理工学院通过地震仪收集了数据 , 这些数据有助于科学家们确定火星和整个太阳系的形成和演化 , 同时他们也利用了这些数据对这个红色星球的地壳、地幔和地核进行了测量 。
我们知道地球是由贝壳构成的:一层薄薄的轻质坚硬岩石包裹着厚厚的粘性岩幔 , 而岩幔又包裹着一个主要由铁和镍组成的核心 。 地球上的行星 , 包括火星 , 被认为具有相似的结构 。
但是研究人员却发现 , 在火星的赤道附近 , 着陆点下面的火星地壳厚度在15至47公里之间 。 那么在这么薄的地壳下 , 必然会有含量相对较高比例的放射性元素 , 而这将会引发之前对整个地壳化学成分模型的质疑 。
测量出来的火星的核心半径约为1840公里 , 这也比15年前计划洞察号任务时假设的半径大了近200公里 。
St?hler说:在确定核心的半径后 , 我们现在可以计算它的密度 。 如果纤芯半径大 , 则纤芯密度必须相对较低 。 同时这也意味着 , 核心除了铁和镍之外 , 还必须含有大量较轻的元素 。
苏黎世联邦理工学院地球物理研究所的科学家阿米尔汗说:“地震数据现在证实 , 火星在分裂成我们今天看到的地壳、地幔和地核之前可能已经完全融化了 , 这与地球完全不同 。 ”
研究人员表示 , 虽然他们现在还没有完全了解整个星球的组成 。 但尽管如此 , 目前的调查结果也证实了他们之前的猜测 。
该团队表示:在火星上进行直接地震观测代表了行星地震学的重大飞跃 。 未来几年 , 随着更多火星地震被测量到 , 科学家们将改进这些红色行星的模型 , 揭示更多火星的奥秘 。
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