一项由中美科学家合作进行的开创性行星科学研究，利用美国国家航空航天局（NASA）“洞察号”探测器收集的地震数据，证实了火星内部存在一个固态内核。这一发现颠覆了此前的科学认知，为理解火星乃至类地行星的形成与演化提供了新的视角。
研究团队分析了“洞察号”探测器在2018年至2022年间记录的超过1300次火星地震数据。通过分析地震波的传播路径和反射特征，科学家首次确凿地证明了火星中心存在一个半径约为600公里的固态球体。这意味着火星的内部结构并非完全是液态，而是呈现出类似地球的“核幔分异”结构，即拥有一个固态内核和液态外核。
这一发现具有深远的意义。研究人员估计，火星的固态内核可能含有约12%至16%的硫、6.7%至9%的氧以及高达3.8%的碳。这些轻元素的加入使得火星核心的成分构成与地球核心存在相似之处，尽管火星缺乏全球性磁场这一显著差异仍有待进一步解释。研究人员通过分析地震波在火星内部的传播速度，发现其比预测的要快，特别是PKKP震相的提前到达表明火星内核存在一个速度更高的固态层。更关键的是，研究团队在数据中识别出了“固态内核标志”——PKiKP震相信号，这是确认行星内部存在固态内核的关键证据。
这些发现不仅加深了对火星地质历史的理解，也为行星科学领域带来了新的启发。通过对比火星与地球的内部结构，科学家们能够更深入地探究行星形成过程中可能存在的共性与差异。例如，火星地幔中发现的巨型物质团块，被认为是约45亿年前天体撞击火星后残留的碎片，这些碎片的存在为理解火星早期遭受的剧烈撞击以及其内部物质循环提供了重要线索。
这项研究的成功也得益于研究团队创新性的火震阵列分析方法。面对火星地震信号微弱且易受干扰的挑战，他们通过对23个高质量火震事件数据的分析，成功提取了关键信息。这种方法为未来探测月球等其他天体的深部结构提供了宝贵的经验和参考。
总而言之，火星固态内核的确认是行星科学领域的一项重大突破。它不仅改写了对火星内部结构的认知，更重要的是，它为我们提供了一个观察行星如何从熔融状态演化为如今复杂结构的窗口。这一发现激励着我们继续探索宇宙的奥秘，理解我们所处的这个星球以及其他行星的过去、现在和未来。