前往火星中心的旅程 - 调查红星的组成

虽然Insight的地震表一直耐心等待下一个大型马斯基拉斯,以照亮其内部并定义其外壳 - 地幔核心结构,两位科学家,Takashi Yoshizaki(Tohoku University)和Bill McDonough(Tohoku University和Maryland大学,学院公园)有为火星建造了一个新的组合模型。它们使用来自火星的岩石和测量从轨道卫星来预测到其核心地幔边界的深度,表面下方约1,800公里(图1)并且能够建议其核心含有适量的硫,氧气和氢气作为光元素。

Yoshizaki解释说,“了解岩石行星的组成和内部结构告诉我们关于形成条件,如何以及当芯与地幔分离的核心以及从地幔中提取的地壳的时序和数量。”

图1。火星的内部结构。

早期的天文学家使用行星的分离距离和轨道周期和它们的卫星来确定这些体的尺寸,质量和密度。今天的轨道宇宙飞船提供了有关地球形状和密度的更多细节,但其内部密度的分布仍然是未知的。行星的地震剖面提供了这种关键洞察力。当震动摇滚行星时,声波通过其内部组成和温度控制的速度穿过其内部。密度的强对比度,例如岩石与钢,导致声波不同地反应,揭示了这些不同层的可能组成的核心地幔边界深度和细节。

到19世纪末,科学家假设地球内的金属芯,但直到1914年,地震师展示了它的存在,深度为2,900公里。地震医生揭示了地球内部的结构,这有助于我们找到来源并了解地震的本质。阿波罗宇航员带来的4个月球地震仪,定义了月亮的核心外壳结构。火星是第二次最佳探索星球,于2018年中期收到其洞察力使命的第一场地震表。

通过从地面岩,物理观察和软骨内陨石,地球的原始构件块的基本构建块一起使用数据来开发一个行星的组成模型。这些陨石是岩石和金属的混合物,如行星,由早期的太阳星云中的固体构成。镁的氧化物的不同比例,硅和铁和铁和镍的合金组成了这些固体。

YoShizaki补充说,“我们发现Mar的核心只是大量的六分之一,而对于地球而言,它是其质量的三分之一。”这些发现与具有比地球的氧原子更多,芯片和生锈的红色表面一致。他们还在火星上发现了更高的挥发性元素丰富,例如硫磺和钾,而是这些元素比在软骨菌里的少于地球。

NASA的Insight Mission的地震表会在定义Martian Core-Mantle边界的深度时直接测试这种新的火星模型。MARS和地球的这种组成模型为行星的起源和性质提供了线索和其居住地的条件。

参考:Takashi Yoshizaki和William F. McDonough的“火星的构成”,2020年1月21日,Geochimica等Cosmochimica Acta.doi:
10.1016 / J.GCA.2020.01.011

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