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近日，中国科学技术大学孙道远教授、毛竹教授团队联合国外学者在行星科学研究领域取得重大进展。研究团队通过深入分析美国国家航空航天局洞察号（InSight）探测器记录的火震数据，首次确证火星内部存在一个半径约600千米的固态内核，并揭示其主要成分构成可能是富含轻元素的结晶铁镍合金。该成果以“Seismic Detection of a 600-km Solid Inner Core in Mars”为题，于北京时间9月3日在Nature线上发表，并被选为Nature press release. 火星作为太阳系内与地球环境最为相似的类地行星，一直是行星内部结构与演化研究的重要对象，也是深空探测的核心目标之一。对行星深部结构的探测向来充满挑战：以人类最熟悉的地球为例，科学家直到1936年才通过地震波首次推测内核的存在，而彻底确认固态内核存在竟耗时近半个世纪，至1980年代才完成。相比之下，对火星内部结构的探索难度更大，2018年才首次获得火星震直接观测数据。截至目前，尽管已记录上千次火震数据，但信号微弱和噪声干扰等问题仍严重限制了对火星深部结构的研究。 为突破这一挑战，研究团队创新性地引入火震阵列分析方法，通过对23个信噪比较高的火震事件数据的分析，成功提取出穿过火星核的关键震相，如在地表反射的PKPPKP（P＇P＇）和在核幔边界反射的PKKP（图1a）。特别值得注意的是，实际观测到的PKKP到时，较当前仅考虑液态核的火星速度模型所预测的结果提前了50–200秒。这一差异表明，火星核具有分层结构：即外层为液态核，而更深部则存在一个波速更高的固态内核。
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