學者分析 InSight 地震數據,揭示火星地殼與地核之間的 3 個內部邊界

作者 | 發布日期 2020 年 08 月 09 日 0:00 | 分類 天文 Telegram share ! follow us in feedly


利用美國 NASA 洞察號火星探測器(InSight Lander)的數據,萊斯大學(Rice University)的地震學家首次直接測量了這顆紅色星球從地殼到地核的 3 個內部邊界。

▲ 藝術家對火星內部結構的想像,最上層靠近地表的是地殼,下面是地函,地函之下為地核。

《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)上週在線上發表的一項研究的共同作者 Alan Levander 提到,最終它可能會幫助我們理解行星的形成。雖然火星的地殼厚度和地核深度已經透過多種模型計算出來,但 Levander 說,洞察號的地震數據可以用來檢驗和改進這些模型。

該研究的共同作者 Sizhuang Deng 說,在沒有板塊構造的情況下,火星的早期歷史與地球相比大多得以被保存下來。對火星地震邊界深度的估計可以更加了解火星的過去,以及對類地行星的形成和演化提供線索。

該研究使用一種稱為環境雜訊自相關(ambient noise autocorrelation)的技術,分析了洞察號 2019 年的地震資料。它利用火星上單個地震測站記錄的連續雜訊數據,標示出來自地震邊界的反射訊號。

測量出來的第一個邊界是火星地殼和地函之間的邊界,距離登陸器約 35 公里下方處。

第二個是地函內的過渡帶,在那裡鎂鐵矽酸鹽經歷了化學變化。在這個區域的上方,這些元素形成了一種叫做橄欖石的礦物,在其下方,熱和壓力將它們壓縮成一種新的礦物,叫做瓦茲利石(wadsleyite)。這個區域被稱為橄欖石─瓦茲利石過渡帶,在洞察號下方約 1,110~1,170 公里處。

第三個邊界是火星地函和富含鐵的核心之間的邊界,在登陸器下方約 1,520~1,600 公里處。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:pixabay

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