在美国NASA火星洞察号任务的最后一年，一场强烈的地震使苏黎世联邦理工学院的研究人员能够确定火星地壳的全球厚度和密度。 平均而言，火星地壳的厚度比地球或月球要来得厚。
见图说图说：左图为火星表面的地形分布，右图为地壳厚度的分布。 （Credit: MOLA Science Team / Doyeon Kim, ETH Zurich）
研究人员利用2022年5月一次大规模火星地震的数据，从这次估计为4.6级的地震中观测到的表面波，不仅直接从震源传播到测站，还绕行整个火星好几次。 这些数据不仅提供有关火星特定区域的信息，还提供了全球观察。
本研究已发表在《地球物理研究快报》期刊，主要作者Doyeon Kim提到，他们测量了这些表面波在不同频率下传播的速度。 这些地震速度提供对不同深度的内部结构的了解，以及全球结构的地震观测数据。
将他们获得的结果与火星重力和地形的现有数据相结合，能够确定火星地壳的厚度为平均42至56公里。 平均而言，地壳在伊希斯撞击盆地（Isidis impact basin）最薄，厚度约为10公里，在塔尔西斯地区（Tharsis province）最厚，约为90公里。 相较之下，地球地壳的平均厚度为21至27公里，而阿波罗任务地震仪测定的月球地壳厚度约在34至43公里之间。
研究人员发现火星北部低地和南部高地的地壳密度是相似的，且南半球的地壳比北半球延伸的深度更大。 Kim提到，这一发现非常令人兴奋，结束了长期以来关于火星地壳起源和结构的讨论，因有人认为可用不同的岩石成分来解释南北半球地形的差异。 况且，去年对火星表面陨石撞击的分析已经证明了火星南北的地壳是由相同的物质所组成。
Kim说：「我们的研究提供了火星是如何产生热能，并解释了火星的热历史。」 今日火星内部的主要热源是放射性元素（如钍、铀和钾）衰变的结果，研究发现，这些产热元素的50%到70%存在于火星地壳中，这可以解释为什么今日地下的某些区域仍有熔融作用的发生。 （编译/吴典谚）
资料来源：苏黎世联邦理工学院
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