创新背景

InSight任务旨在通过调查火星的内部结构和组成来揭示岩石体如何形成并演变为行星。自2019年初以来，研究人员一直在记录并评估火星地震。

创新过程

苏黎世联邦理工学院的研究人员与一个国际团队合作，创新使用地震数据来观察火星内部。研究人员对火星地震的监测记录是通过地震仪实现的，苏黎世联邦理工学院开发电子设备采集数据，在这些数据的帮助下，研究人员测量了火星的地壳、地幔和核心。测量结果将有助于探索行星的形成和发展，从而也探究整个太阳系的形成和发展。

研究假设：火星曾经完全融化

轻质固体岩石组成地壳，地壳下是粘稠岩石地幔，地核主要由铁和镍组成。研究人员假设类似的行星和火星结构相似，使用地震数据观察火星内部结构。研究人员表示，地震数据证实，火星曾经完全融化，现在已经分裂成地壳，地幔和核心，但这些部分构成与地球有所差别。

研究人员发现，探测器着陆点附近的火星地壳厚度为15至47公里。与地球相比，火星地壳极薄。一般而言，薄地壳含有相对较高比例的放射性元素，这与先前的整个地壳化学成分的模型有所矛盾。

火星的板块

在火星地壳下，地幔与坚硬岩石的岩石圈深度达到400至600公里，是地球深度的两倍。这可能是因为今天火星上只有一个大陆板块，不像地球有七个大板块在运动。研究人员认为，厚厚的岩石圈非常适合火星作为“单板行星”的模型。

测量结果还表明，火星地幔在矿物学上类似于上地幔，它像是地球地幔的简单版本。此外，地震学也揭示了化学成分的差异，火星地幔的含铁量比地球更多。底层核心的大小决定人们对火星地幔的分层复杂度的想象。

火星的核心成分

研究表明火星的核心半径约为1840公里，比15年前在规划InSight任务时假设的要大200公里。因为地球密度较低，现在可以使用地震波重新计算岩心的大小。根据现在确定的半径，研究人员可以计算出核心的密度。如果核心半径很大，核心的密度必须相对较低。因此，除了铁和镍之外，火星核心还可能含有很大比例的较轻元素。有科学家质疑硫、氧、碳和氢，但它们的比例必须出乎意料地大。

研究人员总结，虽然人们尚未了解整个星球的组成的确切组成成分，但目前的调查证实，即使火星今天不再有磁场，它的核心可能由液体构成。研究人员通过分析地震产生的各种地震波获得了新的结果。通过看到过去InSight数据中的不同波，可以知道不同地震焦点在火星上距离探测器有多远。为了能够对行星的内部结构有所了解，研究人员还需要在表面或表面以下或核心反射的地震波。现在，研究人员首次成功地测量和分析了火星上的这种地震波。

创新价值

创新性地使用地震波探测火星解剖结构，有助于进一步探索火星乃至行星内部，将进一步推动科学家了解火星的内部动力学如何导致活动磁场和所有地表水的丧失，并猜测这些过程是否以及如何在各个星球上发生。