地壳有多厚? 这个问题是什么最近的研究出版于地球物理研究通讯试图回答,因为它报告了 4.7 级火星地震的数据记录于2022年5月由美国宇航局的洞察号着陆器发射,这仍然是另一个行星体上有记录以来最大的地震。
事实证明,这些数据有助于估计火星的全球地壳厚度,以及关于北半球和南半球地壳以及火星内部如何产生热量的独特发现。
“这次地震是整个洞察号任务期间记录的最大地震,我们观察到围绕火星旋转三圈的表面波,”金度妍说苏黎世联邦理工学院地球物理研究所的地震学家,也是该研究的主要作者。
在这项研究中,研究人员结合了 2022 年 5 月地震的数据以及火星重力和地形的现有数据来估计全球平均地壳厚度在 42-56 公里(26-35 英里)之间。
最厚的地壳长约 90 公里(56 英里),位于塔尔西斯省,也被称为塔尔西斯火山高原,最薄的地壳约为 20 公里(12 英里),位于希腊撞击盆地,也称为希腊平原。
作为背景,地球的平均全球地壳厚度为 24 公里(15 英里),根据阿波罗任务的地震数据,地壳厚度在 34-43 公里(21-27 英里)之间。
“这意味着火星地壳比地球或月球的地壳厚得多,”金说。
该研究指出,其他行星体不存在地震数据,并且完全基于先前研究估计的重力和地形测量结果。
全球平均地壳厚度估计在 8-26 公里(5-16 英里)之间,根据多项研究得出的平均值相互矛盾,范围为 15-53 公里(9-33 英里),甚至4 目前估计灶神星的平均地壳厚度为 24 公里(15 英里)。
这项研究的另一个重要发现是北半球和南半球(也称为北部低地和南部高地)之间的地壳密度相似,尽管它们的地壳厚度差异很大。
虽然根据直接观察,厚度差异并不令人惊讶,但相似的密度却令人惊讶。 事实证明,这是由于南半球的地壳比北半球的地壳延伸得更深。
金说:“这一发现非常令人兴奋,它结束了关于火星地壳起源和结构的长期科学讨论。”
该研究的最后一个关键发现涉及火星如何产生热量,这是通过放射性元素的衰变产生的,包括铀、钍和钾,其中 50-70% 被发现存在于火星地壳中。
研究人员假设,地壳中存在如此大量的产热元素,可以解释火星内部现有的局部(小)熔化区,这表明火星今天可能处于地质活跃状态。
这项研究及其发现是洞察号在这颗红色星球上四年多的时间里记录的 1,300 多次火星地震的结果。降落在极乐平原2018 年 11 月。
不幸的是,任务于 2022 年 12 月结束尽管任务团队在其太阳能电池板上慢慢积满了过多的火星尘埃,导致航天器无法充电部分清洁太阳能电池板2021 年 6 月。
除了记录另一个行星体上的大地震外,洞察号还记录了来自其他行星体的地震陨石撞击,从火星地震中收集数据绘制火星内部地图,利用其气压传感器“听到”火星的声音,之前甚至尝试过测量火星的内部温度任务小组放弃了在他们确定他们的被称为“鼹鼠”的热传感仪器无法挖得足够深以收集必要的数据后。
虽然洞察号任务在不到六个月前正式结束,但它发回地球的数据将为科学家提供数年有关这颗红色星球内部和成分的新信息。
目前,洞察号静静地停留在极乐世界,直到它(可能)被未来的宇航员回收,因为目前没有计划前往火星的类似洞察号的任务。
在未来几年和几十年里,科学家将对火星内部有哪些新发现? 只有时间才能证明一切,这就是我们科学的原因!