摘要:火星核心之谜揭开!NASA洞察号数据证实:火星拥有固态内核
如果把火星比作一个人,过去我们顶多摸到“皮肤”和“肌肉”,如今终于靠“B超”看清“心脏”,而且“心”还是实心的。这个发现不光补全了火星的“体检报告”,更让“火星曾经适合生命生存”的猜想多了几分实打实的依据。
行星“内核”有多重要?
要搞明白这个发现的意义,咱们先从熟悉的地球说起。地球内部分层特别清晰:地壳、地幔、外核,还有最中心的内核。其中外核是液态的,内核是固态的,这两层的相对运动,对地球来说至关重要。
这种“液态外核围着固态内核转”产生的摩擦,会催生出“发电机效应”,进而生成地球磁场。磁场像层“保护罩”,挡住了宇宙里的高能辐射,护住了地球大气层,也护住了咱们地表的生命。
再看火星:现在的火星没有全球性磁场,只剩零星磁场残留。但“有残留”说明,过去说不定有过完整的磁场。而要产生磁场,火星内部结构得跟地球差不多:必须同时有液态外核和固态内核,才能触发“发电机效应”。这事儿,也成了天文学家一直想验证的核心问题。
怎么给火星“做CT”?
想摸清行星内部结构,地球科学家靠的是地震。地震波穿过不同密度的岩层时会折射、反射,分析传播数据,就能用“地震层析成像”技术画出地球内部的“结构图”,跟给地球做CT似的。
火星上没有人类提前布好的地震台,但NASA的洞察号任务解决了小问题。2018年到2022年,洞察号在火星表面工作了4年,就像一位驻守火星的“地质物理学家”:不仅测了火星温度,还捕捉到上千次“火星震”。
2021年,研究人员曾根据这些数据发表过火星内部结构研究,但当时还没法完全确定“火星到底有没有固态内核”。直到最近,他们用更先进的数据分析技术,重新梳理了洞察号留下的旧数据,终于得出了明确结论。
火星内核是固态的
这次新分析用的是更精细的火星震数据,研究人员挑了不同角度传播的火星震波,靠着震波在火星内部的传播速度和路径变化,反推出了内核的真实性质。
结果很明确:火星内核确实是固态的,直径约610公里。尺寸不算小,月球直径约3476公里,火星内核差不多有月球的6分之一大。
但有个关键点要注意:现在火星“发电机效应”已经停了。也就是说,虽然内核还在,但和外核的相对运动,已经不足以再产生全球性磁场,这也是为什么现在的火星只剩磁场残留,大气层也因为没磁场保护,慢慢流失了。
这个发现意味着什么?
确认火星有固态内核,最大的价值是帮我们还原火星的“过去模样”:既然有能产生磁场的核心结构,说明在某个历史时期,火星的“发电机效应”是正常运转的,当时肯定存在过全球性磁场。
有了磁场,火星就能像地球一样,挡住宇宙辐射、留住大气层。再加上之前已经发现“火星过去有液态水”,我们完全能推测:火星历史上可能有过一段“宜居期”,既有水,又有磁场保护,刚好具备生命诞生需要的基础环境。
更值得提的是,这个发现也印证了“太空任务永不落幕”的道理:洞察号虽然早就停止工作了,但留下的海量数据,跟着分析技术的进步,还能不断挖出新知识。就像这次,旧数据碰上新技术,终于解开了火星内核的多年谜团。
未来,天文学家还会接着研究:火星磁场啥时候消失的?消失的原因又是什么?这些答案能帮我们更深入理解,一颗类地行星是怎么从“宜居”变成“荒芜”的,也能为寻找系外宜居行星提供参考。
来源:小田讲科学
