中国科学家最新发现　首次确证火星存在固态内核

中国科学技术大学孙道远教授、毛竹教授团队联合国外学者，在行星科学研究领域取得重大进展。
研究团队通过深入分析美国国家航空航天局洞察号（InSight）探测器记录的数据，首次确证火星内部存在一个半径约600公里的固态内核，并揭示其主要成分构成可能是富含轻元素的结晶铁镍合金。研究成果已于国际学术期刊《自然》（Nature）上发表。

中国科学技术大学介绍，研究团队引入火震阵列分析方法，通过对23个信噪比较高的火震事件数据的分析，成功提取出穿过火星核的关键震相，如在地表反射的PKPPKP（P＇P＇）和在核幔边界反射的PKKP（图a）。

值得注意的是，实际观测到的PKKP到时，较当前仅考虑液态核的火星速度模型所预测的结果提前了50至200秒。地震波在固体中的传播速度比在液体中快。因此，这一差异表明，火星核具有分层结构：即外层为液态核，而更深部则存在一个波速更高的固态内核。

在进一步分析中，研究团队首次在火震数据中识别出被视为“固态内核标志”的 PKiKP 震相信号（图b）。这一发现为火星存在固态内核提供证据。结合不同火核震相，团队测得火星固态内核半径约600公里，占火星半径的 1/5。如将火星按比例放大至地球大小，其内外核结构比例与地球高度接近。

同时，火震数据显示，火星外核与内核之间存在约30%的波速跳变和约7%的密度差异。在此基础上，研究团队进一步分析内核的矿物组成。结果反映出，火星核并非纯铁镍构成，还可能包含 12–16% 的硫、6.7–9.0% 的氧及不超过 3.8% 的碳。这种含有轻元素的星核结构，不仅为火星磁场从早期活跃到如今沉寂的演化历程提供重要线索，也为对比地球与其他类地行星的内部演化差异奠定关键基础。

该研究首次在地球以外的行星中确认固态内核的存在，证实火星与地球相似的核幔分异结构。研究团队创新发展的火星地震学方法，为未来探月等任务中利用地震学方法探测月球等星体深部结构提供重要参考。