东京大学 脉冲波以音速通过样品传播
信用:2020西田等
基于地球的铁硫合金实验被认为是火星的核心，首次揭示了火星地震特性的细节
这些信息将在不久的将来与火星太空探测器的观测结果进行比较
无论实验和观测的结果是否一致，都将证实现有的关于火星构成的理论，或者对其起源的故事提出质疑
火星是我们最近的陆地邻居之一，但它仍然非常遥远——大约在5500万到4亿公里之间，这取决于地球和火星相对于太阳的位置
在写这篇文章的时候，火星大约在2亿公里之外，无论如何，到达火星都极其困难、昂贵和危险
由于这些原因，在地球上通过模拟来研究这颗红色星球有时比发送一个昂贵的太空探测器或者在未来发送给人类更明智
东京大学地球与行星科学系的助理教授西田敬介(Keisuke Nishida)和他的团队通过地震数据研究了火星的内部工作和组成，这些数据不仅揭示了火星的现状，还揭示了它的过去，包括它的起源
“探索地球、火星和其他行星的内部深处是科学的伟大前沿之一，”西田说
“这很吸引人，部分原因是其中涉及令人畏惧的规模，但也因为我们如何从地球表面安全地调查它们
" 长期以来，人们一直认为火星的核心可能由铁硫合金组成
但是考虑到地球的核心对我们来说是多么难以接近，对火星核心的直接观测可能还需要一段时间
这就是为什么地震细节如此重要，因为地震波，类似于非常强大的声波，可以穿过一个星球，并提供一瞥内部，尽管有一些警告
安装在SPring-8工厂(左)和KEK-PF工厂(右)的Kawai型多臂压力机
信用:2020西田等
“美国宇航局的洞察探测器已经在火星上收集地震读数，”西田说
“然而，即使有地震数据，也有一条重要的缺失信息，没有这条信息，数据就无法解释
我们需要知道被认为构成火星核心的铁硫合金的地震性质
" 西田和他的团队现在已经测量了熔融铁硫合金中的纵波(地震波的两种类型之一，另一种是横波)的速度
西田说:“由于技术障碍，我们花了三年多的时间才收集到我们需要的超声波数据，所以我很高兴我们现在有了它。”
“样本非常小，考虑到我们正在有效模拟的地球的巨大规模，这可能会让一些人感到惊讶
但是微型高压实验有助于探索行星的宏观结构和长期演化历史
" 一种熔融的铁硫合金，其熔点刚好高于1500摄氏度，承受13千兆帕斯卡的压力，纵波速度为每秒4680米；这比空气中的声速(每秒343米)快13倍多
研究人员使用了一种叫做卡哇伊型多臂压力机的设备来将样本压缩到这样的压力
他们使用来自两个同步加速器的x光束，KEK粒子加速器和SPring-8，对样本成像，然后计算P波值
西田说:“根据我们的结果，研究人员阅读火星地震数据后，现在能够判断核心是否主要是铁硫合金。”
“如果不是，这将告诉我们一些火星的起源
例如，如果火星的核心包括硅和氧，它表明，像地球一样，火星在形成时遭受了巨大的撞击事件
那么火星是由什么构成的，它是如何形成的？我想我们就要知道了
" 这项研究发表在《自然通讯》上
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