火星地震显示出火星地壳厚于地球地壳

丽莎·格罗斯曼（Lisa Grossman）

行星学家现在知道火星的地壳有多厚了，这还要归功于在火星上所观测到的最强地震。

平均来说，地壳的厚度在42～56千米之间，研究人员就此在《地球物理学研究》（Geophysical Research）上发表了论文。相比较地球大陆地壳的平均厚度，火星地壳要厚70%。

这项测量结果是以美国航空航天局“洞察号”登陆器的数据为基础，它来自于1台固定的地震检波器，这台仪器在4个地球年的时间段中，记录了穿越火星内部的地震波。2022年5月，整颗星球发生了4.7级地震，持续时间超过6小时。“真的很幸运，我们观测到了这次地震，”来自苏黎世联邦理工大学的地质学家金道妍（Doyeon Kim）说道。

火星北半球（用假色表示）大部分是低地（蓝色），而南半球地势更高且多山。这张红色星球的高程图是根据美国航空航天局“火星环球勘测者”号的数据绘制的

“洞察号”记录了环绕火星3次的地震波，这让金道妍及其同事推断出整个星球的地壳厚度。

研究团队发现，火星的地壳不仅比地球和月球的要厚，而且从火星的一边到另一边，其厚度还不一致。这大概可以解释为什么火星南北存在海拔差异。

来自于火星卫星的拓扑及重力数据显示出，这颗星球的北半球比南半球要低很多。研究人员曾猜测密度有可能起到一定作用，即构成火星北部的岩石与火星南部的岩石相比，或许拥有不同的密度。

但是，金道妍及其同事发现，火星北半球的地壳更薄，因此南北半球的岩石或许拥有相同的平均密度。这项发现帮助科学家缩小了为什么存在差异的解释范围。

知道了地壳厚度，研究团队还计算出或许产生于火星地壳的内部热量。大多数热量来源于放射性元素，诸如钾、铀及钍。计算机模拟显示，这些元素的50%～70%估计在地壳之中，而不是在下层的地幔之中。与长期以来认为的火星已死的观念恰恰相反，这对于火星某些部分依然具有火山活动性的观点起到了支持作用。

王麒　译自　《科学新闻》（Science News）2023年6月17日