由于火星形成时的温度不够高,使得火星上的氧化铁没能进到火星内部形成一个较大的金属核心,而留在火星表层,形成了一颗火红色的行星。
火星和地球可以说是太阳系里面的一对兄弟,一直以来我们都认为火星和地球都是由同样的物质形成于太阳系早期,但是火星那醒目的火红色外表下,显示了火星地函中大量的氧化铁(约18%)远高于地球的含量(约8%),同时相对而言,火星内部那颗金属核心的大小比例,则远小于地球的金属核心。究竟地球与火星在演化的过程中,有什么地方不一样吗?
一般认为,地球与火星在形成的初期,都同样受到大规模陨石的撞击,而造成星球表面形成了岩浆海,其深度大约可以达到1200-2000公里。而此时熔融的矽酸盐类物质与金属物质产生了分异作用,因此密度较大的铁镍等金属便渐渐下沉,而形成了星球金属的核心。地球不同于火星的地方,很显然就是发生在这个时期,地球上的氧化铁大多进入了地球核心,火星却没有!
德国Bayreuth大学的研究人员David C. Rubie等人,在实验室中以大约十七万五千倍的大气压力以及二千四百度以上的高温,实验氧化物在金属铁中的溶解度发现,高温使得较多的氧化铁得以溶解在金属铁中!这表示地球大约十倍于火星的质量,使得岩浆海底部较大的压力升高了岩浆温度(达到约3500-4000K),而火星却无法达到如此高温(约只有2400K),因此地球上的氧化铁得以大量溶解之后进入地球的核心,但是火星却因此形成为一颗拥有火红色外表的行星。
然而实验中同时显示当压力越大时,氧化物的溶解度又会减小,这或许也正好解释了在地球内部地核与地函交界处(Core Mantle Boundary, D’’)为何呈现氧化铁富集的现象。
地球巨大的液态金属核心所形成强大的地球磁场,对孕育地球生物扮演着不可或缺的脚色,而相对于火星来说,我想我们是要幸运得多了!
出处来源:
http://asweb.asiaa.sinica...ules/news/