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• 洞察號探測器於2018 年11 月成功登陸火星，主要任務為研究火星的內部構造。
• 洞察號搭載的地震儀SEIS，在火星上偵測到多達500 次地震，並計算出火星地核的大小，發現火星地核的密度較地球小，推測內部可能擁有比地球地核更多的輕元素。
• 洞察號的資料確認火星地核幾乎是液態的。
• 洞察號收集的資料也能用來研究火星地殼與地函的構造。根據數據分析，登陸地點的火星地殼厚度，可能為20 公里或39 公里，未來需要更多的數據才能確定正確答案。

火星是距離太陽第四近的行星，也是太陽系類地行星中的一員。2018 年11 月，美國國家航空暨太空總署（NASA）的洞察號（InSight）探測器成功登陸火星，並開始它的火星科學考察之旅。洞察號主要任務為深入研究火星的內部構造，包含火星地核大小，其半徑估計為1830 公里。首次成果已經發表在去（2021）年7 月《科學》（Science）期刊的3 篇論文中。

類地行星的徑向結構

類地行星可以用組成的成分來區別出地底下的層層構造，就像我們的地球及火星等行星（圖一）。這是因為較重的金屬（主要是鐵和鎳）會向中心遷移變成核心，核心向外圍繞矽酸鹽岩石形成地函，地函外圍的地殼是更輕的岩石薄層。而不同分層的厚度將可提供行星的整體組成及演化等訊息。

圖一｜火星和地球的徑向結構

以地球為例，地球物理學家透過地震波傳播的研究，可以精確推算地核的大小和地殼的厚度。因此我們知道地核半徑約3480 公里，比地球半徑（約6371 公里）的一半還多一點，其中地核又可分為固態內核（半徑約1220 公里）和包圍在外的液態外核，地球磁場就位於外核，以被稱為地球發電機（geodynamo）的過程產生。地球內核的形成對於地磁生成有關鍵作用，由於液態外核的冷卻結晶會形成內核並釋放潛熱，提供地球發電機運轉所需的能量。若地核全都是液態，則維持地球發電機會比較困難，因為在外核的液態金屬，流動時發生的歐姆耗散（ohmic dissipation），類似於電流的熱效應，會使才剛產生的磁場快速衰減。

此外，地震波的資料也提供了地殼構造的重要訊息，以及其在地理上的厚度變化。尤其，海洋地殼（約5~10 公里）比大陸地殼（平均35 公里）薄，這可能與海洋地殼與大陸地殼，不同的形成過程與演化途徑有關。

若沒有地震波資料，想要測定行星的徑向構造，包括其核心大小就有點傷腦筋了。我們需要知道行星的平均密度和轉動慣量，但這兩種物理量的測量，要達到一定準確度並不容易。除此之外，還要估計行星的核心和地函的密度，不過這樣的估算也有其困難，因為在行星的金屬核心中，含有其他較輕的元素如硫、氧、矽等，所以無法精確知道核心內元素的組成比例，即使是地球也一樣。……【更多內容請閱讀科學月刊第626期】