火星形成之时所发生“巨大撞击的痕迹”,至今仍沉睡在火星地幔深处。美国国家航空航天局(NASA)于2025年8月28日介绍了这一研究成果。
伦敦帝国理工学院的Constantinos Charalambous、Tom Pike等人组成的研究团队,对NASA运行的火星探测器“洞察号(InSight)”的火星地震仪“SEIS(内部结构地震实验仪)”所获取的数据进行了分析。
“洞察号”是为了解火星内部结构而研发,于2018年11月在火星的埃律西昂平原着陆。次年12月将SEIS安置于地表后,于2019年4月首次成功探测到火星地震(火震),此后也持续获取地震数据。由于太阳能电池上不断积累的沙尘导致发电量下降,该任务于2022年12月结束。
据Pike介绍,分析SEIS数据时发现,高频地震波在地幔深处传播时,传播得越深减速越明显。通过对火星整体进行模拟来探究原因,结果表明,地震波在穿过地幔内部的小区域时,可能会发生减速和扰动。
研究显示,该区域可能是与周围地幔成分不同的某种物质团块。这些团块散布在火星地幔中,较大的团块宽度约4千米。
研究团队探寻团块的真实身份后得出结论,在早期火星上小行星等撞击形成岩浆海洋时,撞击产生的碎片被带入地幔深处。也就是说,使高频地震波减速的地幔内部团块,是约45亿年前火星诞生时大规模撞击留下的痕迹。
太阳系的行星被认为是在由气体和尘埃(尘土)聚集而成的原始行星盘(原始太阳系盘)中形成的。
尘埃从砂粒、小石子大小,逐渐聚集成岩石、小行星、微行星、原行星,因此诞生的行星多次遭受微行星和小行星撞击。关于月球的诞生,一种主流说法是,一颗火星大小的天体撞击原始地球后形成了月球。
此次研究成果与当时太阳系频繁发生撞击的图景相符。
此外,在存在板块构造的地球上,地幔存在对流,但火星拥有“单块岩石”地壳,其内部对流相比地球要缓和得多,Charalambous指出,这导致数十亿年前的细微结构至今仍保留着。
行星内部不易被了解。不仅是火星,水星和金星内部或许也潜藏着能揭示其诞生时情况的线索。此次研究结果揭示了这种可能性。





“火星秘密,NASA又揭新篇章!”
“洞察号”发现火星地幔秘密,研究精彩!