聆听火星心脏的声音给在这颗红色星球上发现生命迹象的希望带来了新的打击。
天文学家使用了美国宇航局的一台名为“洞察号”的机器，该机器旨在研究火星上的振动，并分析了产生地震数据的两个事件:一次火星地震和一颗陨石撞击火星远端。
振动在火星的整个过程中传播，并在火星的另一边被洞察号的设备探测到。复杂的数据处理使科学家能够听到地震活动，并了解火星的中心是什么。
他们确定它的核心是由液态金属构成的，主要是铁，但也有丰富的硫，一些碳和“少量的氢”。
数据显示，地核的半径约为1800公里，比之前认为的要小一些，密度也要大一些。
科学家们利用洞察号在2021年9月对火星背面的一次地震和一次陨石撞击的数据来了解火星的核心。这些事件产生的一些地震波直接穿过地球中部和地核，但一些地震波在岩石地幔周围反弹。
通过比较这两种不同的路径，科学家们能够确定地核是如何影响波的，以及产生这种差异的原因。
布里斯托尔大学的研究作者杰西卡·欧文博士说:“我们一直在有效地倾听能量穿过另一个星球的心脏，现在我们听到了。”
“为了获得直接穿过地球中心的信号，你的地震信号需要来自地球的另一边。
“我们研究了地球背面的一次地震和一次撞击，每次撞击都会产生两组波。
“波传播的一种方式是直接穿过地核，另一种方式是停留在岩石地幔中，从地球表面反弹一半，然后再次穿过岩石地幔和地壳到达空间站。它们四处弹跳，但停留在我们熟悉的岩石层中。”
该团队首次获得了岩心的弹性数据，并提高了对岩心化学成分和尺寸的了解。他们发现，火星地核的五分之一是由轻元素构成的，这一比例高于地球。因此，地核的密度不如地球，地球的铁含量更高。
科学家们推测，两个地核之间的差异可能解释了为什么地球变成了一个繁荣的生命绿洲，而火星变成了一个贫瘠的生锈的荒地。
“地核的独特性使它能够产生磁场，保护我们免受太阳风的影响，使我们能够保持水，”马里兰大学的地质学博士尼古拉斯·施默(Nicholas Schmerr)说，他是这篇论文的合著者。
“火星的核心不会产生这种保护层，所以火星的表面条件对生命是不利的。”
科学家们认为，尽管火星目前没有磁场，因此无法抵挡太阳密集的带电灭菌粒子，但它过去可能有磁场。
因此，在过去的40亿年里，火星在消散之前可能一度拥有类似地球的保护磁场。
科学家们认为，这可能是由于地核的组成发生了变化，从而产生了较弱的磁场。
“从某种程度上说，这就像一个谜题，”马里兰大学的研究合著者韦德兰·莱基奇博士说。
“例如，火星核心有少量氢的痕迹。这意味着必须有一定的条件使氢能够存在，我们必须了解这些条件才能了解火星是如何演变成今天的样子的。
“通过洞察号，我们终于发现了火星的中心是什么，是什么让火星与地球如此相似，但又截然不同。”
欧文博士补充说:“新的结果对于理解火星的形成和演化与地球的不同是很重要的。
“关于这颗红色星球形成条件和组成部分的新理论需要能够与这项新研究揭示的核心物理特性相匹配。”
这项新研究发表在《美国科学院院刊》上。
