揭秘！火星“铁石心肠”：人类首次揭开火星坚硬内核

说起火星，很多人第一反应是它那片荒凉的红色大地和稀薄的大气。可实际上，火星真正的秘密，深藏在地表之下。

2025年9月3日，中国科学家团队在《自然》杂志上宣布：火星和地球一样，内里藏着一颗坚硬的“心”，固态内核。这是人类历史上首次在地球以外的行星确认了固态内核的存在。

过去几十年，人类的火星探测大多盯着“面子工程”，大气、地貌、火山、极地冰帽。但火星的“里子”，它的内部结构，却一直是谜。

直到2018年，美国NASA发射的“洞察号”探测器在火星埃律西昂平原成功着陆，才让人类有机会给火星做一次“体检”。

洞察号带去的“火震仪”，其实就是火星版的地震仪。它的任务，就是捕捉火星内部的震动信号，火震。

哪怕火星板块运动非常微弱，火星依然会因为冷却收缩，不时“咕咚”一下，产生微弱的震动。2019年2月，火震仪正式开始记录数据，截至2022年底，累计记录到1300多次火震。

地震学家早就发现，地震波穿越地球不同层级时，传播速度和路线都会变化，从地震波的“走向”和“速度”里，能反推出地球的内部结构。地球的内核就是1936年靠地震波首次推测出来的。

火星虽然只有一台火震仪，但中国团队创新地用“虚拟阵列”法，把多个火震事件的数据时间对齐和叠加，大大提高了信噪比，相当于用“拼图”拼出了火星心脏的轮廓。

团队分析了23个高信噪比的火震，利用震波在火星核幔边界、火星表面、甚至火星内部的反射，捕捉到了关键的PKKP、PKPPKP等波形。

更重要的是，他们在数据中发现了PKiKP波的直接证据，这正是穿过火星内核、又从内外核边界反弹出来的震波。这一信号，和地球上判断有无内核的“金标准”完全一致。

他们还发现，这些震波的到达时间比传统“火星只有液态核”模型预测的要提前50-200秒。震波在固体中跑得更快，提前到达意味着火星核内部比外层更坚硬，存在明显的固态内核。

火星的“心”，比我们想象中更复杂

最新数据，火星内核半径约600千米，只占火星半径的1/5，和地球的内核/外核比例非常相似。对比此前2021年苏黎世研究团队的数据，火星核半径约1830千米，内核只是最中心那一小层。

火星的内核不是纯铁镍，而是富含氢元素的结晶铁镍合金。具体来说，可能包含12%-16%的硫，6.7%-9%的氧，还有不超过3.8%的碳。

这种“轻盈”的内核结构，不仅解释了火星早期曾有磁场、后来磁场消失的过程，也为我们理解地球和火星的分化演化提供了新视角。

为什么火星有固态内核意义重大？

行星“发电机”谜题
地球的全球磁场，靠内外核的流体运动“发电”。火星早期也有磁场，但如今全球磁场已消失。内核的发现，为火星磁场从活跃到沉寂提供了直接的物理证据。

类地行星演化对比
火星和地球、月球的内部结构差异，能帮助科学家理解不同星球形成和冷却进程，为寻找适宜生命的星球提供线索。

为未来探火、探月指明方向
这项研究首次把地震学虚拟阵列方法用在火星，为今后月球、火星等天体的深部探测提供了新思路。随着中国“天问三号”、美国火星采样等任务推进，地震学或许会成为下一轮深空探测的“主角”。

火星的表面依旧荒凉，但它的“心”比我们想象中更坚硬、更复杂。中国科学家的这项突破，意味着人类正式迈入了“外星地震学时代”，不仅能看火星的脸，还能摸到它的“心跳”。

未来，随着更多探测器登陆火星、月球，科学家们或许能拼出更多星球的内部蓝图。

对比地球、月球、火星的“心脏结构”，我们或许能更接近那个终极问题，地球为何独特？生命为何只在这里出现？宇宙中是否还有另一个“有心”的星球？