新研究指出火星形成速度远超地球,“仅”耗时
科技媒体 Space 今天发布博文,报道称最新研究表明火星核心的形成速度远超地球,注:火星和地球一样,行星结构分层类似洋葱,从地壳到地幔,再到固态外核和熔融内核。科学家称这种分层为“differentiation”,即不同元素分离,重元素如铁和镍沉入核心,轻元素如硅酸盐留在外层。
目前天文学的一个共识是,在铝-26 和铁-56 等放射性元素衰变释放的热量驱动下,铁和镍在行星内部熔融后沉入核心。
地球核心形成就经历了这一漫长过程,耗时约 10 亿年。然而,火星陨石中的放射性同位素证据显示,NASA 约翰逊航天中心天体材料研究与探索科学团队提出了新解释。他们认为,约 45 亿至 46 亿年前,火星在原行星盘中形成,位置介于重元素聚集的内盘和轻元素为主的外盘之间,附近既有大量铁和镍,也有氧和硫等轻元素。
ARES 团队在实验中加热含硫酸盐的岩石样本至超过 1020 摄氏度,让硫化物熔融但硅酸盐岩石保持固态。借助 X 射线断层扫描技术,他们观察到熔融硫化物在固体岩石的微小裂缝中渗流,最终沉积。这一过程无需等待整个行星内部熔融,仅几百万年即可形成核心。
为验证这一机制是否适用于真实行星环境,团队进一步分析了陨石中的化学痕迹。研究负责人 Sam Crossley表示,他们通过熔融含痕量铂族金属的合成硫化物,重现了富氧陨石中的特殊化学模式,证实硫化物渗流在早期太阳系条件下确实发生。研究还预测,火星核心应富含硫元素,这种元素带有类似臭鸡蛋的气味。