中安在線、中安新聞客戶端訊 近日，中國科學技術大學孫道遠教授、毛竹教授團隊聯合國外學者在行星科學研究領域取得重大進展。研究團隊通過深入分析美國國家航空航天局洞察號（InSight）探測器記錄的火震數據，首次確證火星內部存在一個半徑約600千米的固態內核，并揭示其主要成分構成可能是富氧的結晶鐵鎳合金。北京時間9月3日，該成果發表于《自然》，并被選為《自然》期刊新聞稿。
火星作為太陽系內與地球環境最為相似的類地行星，一直是行星內部結構與演化研究的重要對象，也是深空探測的核心目標之一。對行星深部結構的探測向來充滿挑戰：以人類最熟悉的地球為例，科學家直到1936年才通過地震波首次推測內核的存在，而徹底確認固態內核存在竟耗時近半個世紀，至1980年代才完成。相比之下，對火星內部結構的探索難度更大，2018年才首次獲得直接觀測數據。截至目前，盡管已記錄上千次火震數據，但信號微弱和噪聲干擾等問題仍嚴重限制了對火星深部結構的研究。
為突破這一挑戰，研究團隊創新性地引入火震陣列分析方法，通過對23個信噪比較高的火震事件數據的分析，成功提取出穿過火星核的關鍵震相，如在地表反射的PKPPKP（P＇P＇）和在核幔邊界反射的PKKP（圖1a）。特別值得注意的是，實際觀測到的PKKP到時，較當前僅考慮液態核的火星速度模型所預測的結果提前了50至200秒。地震波在固體中的傳播速度比在液體中快。因此，這一差異表明，火星核具有分層結構：即外層為液態核，而更深部則存在一個波速更高的固態內核