近期,科技界傳來了一項(xiàng)關(guān)于火星核心形成的驚人發(fā)現(xiàn)。據(jù)知名科技媒體Space報(bào)道,科學(xué)家們通過最新研究揭示,火星核心的形成速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了地球,這一過程在太陽系誕生后的幾百萬年內(nèi)便已完成,相比之下,地球核心的形成則耗時(shí)長達(dá)數(shù)十億年。
眾所周知,行星的結(jié)構(gòu)類似于洋蔥,從地殼到地幔,再到固態(tài)外核和熔融內(nèi)核,這種分層現(xiàn)象被科學(xué)家稱為“分化”。在這一過程中,重元素如鐵和鎳會(huì)沉入核心,而輕元素如硅酸鹽則留在外層。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,行星核心的形成主要依賴于放射性元素衰變釋放的熱量,例如鋁-26和鐵-56,這些元素在衰變過程中釋放的熱量使得鐵和鎳在行星內(nèi)部熔融并沉入核心。
然而,火星核心形成的速度卻對(duì)這一傳統(tǒng)觀點(diǎn)提出了挑戰(zhàn)。通過對(duì)火星隕石中的放射性同位素進(jìn)行研究,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),火星核心的形成僅用了幾百萬年的時(shí)間。這一發(fā)現(xiàn)不僅令人驚訝,也促使科學(xué)家們重新審視行星核心形成的機(jī)制。
NASA約翰遜航天中心的ARES團(tuán)隊(duì)提出了一個(gè)新的解釋。他們認(rèn)為,在約45億至46億年前,火星在原行星盤中形成,其位置介于重元素聚集的內(nèi)盤和輕元素為主的外盤之間。這樣的位置使得火星在形成初期就能夠接觸到大量的鐵、鎳以及氧、硫等輕元素。為了驗(yàn)證這一理論,ARES團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。
在實(shí)驗(yàn)中,他們加熱含有硫酸鹽的巖石樣本至超過1020攝氏度,使得硫化物熔融而硅酸鹽巖石保持固態(tài)。通過X射線斷層掃描技術(shù),他們觀察到熔融的硫化物在固體巖石的微小裂縫中滲流并最終沉積。這一過程表明,火星核心的形成并不需要等待整個(gè)行星內(nèi)部完全熔融,從而在幾百萬年內(nèi)迅速完成了核心的形成。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證這一機(jī)制是否適用于真實(shí)的行星環(huán)境,ARES團(tuán)隊(duì)對(duì)隕石中的化學(xué)痕跡進(jìn)行了深入分析。研究負(fù)責(zé)人Sam Crossley(現(xiàn)任亞利桑那大學(xué)教授)和他的團(tuán)隊(duì)通過熔融含有痕量鉑族金屬的合成硫化物,成功地重現(xiàn)了富氧隕石中的特殊化學(xué)模式。這一發(fā)現(xiàn)證實(shí)了硫化物滲流在早期太陽系條件下確實(shí)發(fā)生過,從而進(jìn)一步支持了ARES團(tuán)隊(duì)的理論。
研究還預(yù)測(cè)火星核心應(yīng)富含硫元素。硫元素具有類似臭雞蛋的氣味,這一特征或許能夠幫助科學(xué)家們?cè)谖磥淼幕鹦翘綔y(cè)任務(wù)中更深入地了解火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。