科學家發現了火星核心的成分，與地球地核比較
伴隨著地鳴的轟隆聲，科學家第一次探測到了火星的核心，能知道火星的地核到底是由什麼成分組成的。
NASA 的洞察號火星探測器（InSight Mars lander）監測了火星內部四年，根據從該探測器獲得的地震數據，科學家發現火星的核心成分主要是一種液態鐵合金，其中混合了大量的硫和氧。
這些訊息可以幫助科學家更好地了解火星的歷史，以及釐清它與地球不同的原因——為什麼一個是乾燥、沒有生命的星球，另一個則是充滿生機的藍色世界。
馬里蘭大學的地質學家 Vedran Lekic 說：「1906 年，科學家通過觀察地震產生的地震波是如何穿過地球核心的，首次發現了地核。」
「一百多年後，我們將地震波的知識應用於火星。通過洞察號，我們終於發現了火星的核心是什麼，以及是什麼讓火星與地球如此相似又截然不同。」
地震或地鳴不僅只是暗示天體內部活動的隆隆聲，我們現在擁有將它們用作一種「聲學 X 射線」的技術。該射線的原理是從原點向外傳播，在行星或恆星內部反彈，然後靜止不動。但是它們穿過和反射某些物質的方式使科學家能夠生成這些物體內部成分的地圖。
在洞察號監測火星內部期間，它檢測到數百次火星地震，為我們提供了關於火星內部的詳細訊息。由此，科學家們能夠繪製出第一張火星內部的詳細地圖，並進一步了解火星內部活動的狀況。他們發現，火星內部並不像我們想像的那麼死寂。
火星核心仍未被探測到，但 2021 年，洞察號記錄到在火星另一側發生的兩起巨大事件：一個探測器目前探測到最大規模的巨大火星地震，以及一次令火星都為之一震的隕石撞擊。 因為這些事件都發生在離洞察號較遠的一側，所以探測器可以分析到不同的波形——那些環繞火星傳播的波，以及那些穿過火星的波，為我們提供了我們所知的第一個穿過火星核心的地震波。
英國布里斯托爾大學的行星科學家 Jessica Irving 領導的團隊根據這些波穿過不同物質的密度和可壓縮性的變化，分析出火星核心的構成。
接著就是有趣的地方了。與地球的內核不同，地球的內核是一層液態外核，一層固態內核，最中心是一層密度更大的最內核，而火星的內核則都是液態成分。根據探測回來的資料顯示，火星的內核中混雜著大量較輕的元素，大約有五分之一的重量是由這些元素構成的，主要是硫，以及少量的氧、碳和氫。
這代表了火星地核的密度低於地球地核，可壓縮性更高，這可以幫助科學家更好地了解這兩顆行星之間的差異。
我們早就知道火星沒有全球磁場。在地球上，磁場有助於防止大氣和水洩漏到太空中，也就是地球引力，它產生於地球的核心。透過熱量從內核移動到外核，產生循環電流，在地球自轉的影響下扭曲，因此這才會產生並維持了磁場的作用。
以前科學家曾模擬火星核心的情況，但研究表明，火星核心中較輕元素的存在可能會破壞其引力和磁場發揮作用。現在，我們有了關於火星核心實際情況的詳細訊息，科學家們能夠更準確地建構出火星的歷史。
Vedran Lekic 說：「在某些方面來說，這就像一個謎題，例如，火星核心中有微量的氫，這意味著必須有特定的條件才能讓氫存在，我們必須了解這些條件，才能了解火星是如何演變成今天這顆星球的。」
這些訊息將有助於提高我們在太陽系外尋找生命的能力。因為火星和地球在很多方面都很相似，如果能找出它們之間的區別以及成因，可以幫助科學家縮小哪些外星世界是最有可能擁有生命存在。這也可以讓我們更多地了解行星形成、成長和隨時間變化的不同方式，即使它們都是來自同一顆恆星周圍的相似物質組成。
Jessica Irving 説：「這是一項巨大的工作，它涉及到地球上最先進的地震學技術，結合礦物物理學家的研究，以及實驗室中模擬行星內部如何隨時間變化的團隊成員的見解。」
「這項工作現在得到了回報，我們現在對火星核心內部發生的事情有了更多了解。」
該研究已發表在《美國國家科學院院刊 Proceedings of the National Academy of Science》上。
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資料來源：
- Starr, M. (25 April 2023). In an Incredible First, Scientists Have Discovered What’s at The Core of Mars. ScienceAlert
- Irving, J. C. E., Lekić, V., Durán, C., Drilleau, M., Kim, D., Rivoldini, A.,… Xu, Z. (2023). First observations of core-transiting seismic phases on Mars. Proceedings of the National Academy of Science (120 (18) e2217090120)
- 圖片來源：https://news.cnrs.fr/articles/insight-probes-the-martian-interior (IPGP/David Ducros)
