日本关西学院大学等组成的研究团队发现了火星中心存在的液态岩浆的部分形成机制。研究人员通过使用国际空间站（ISS）日本“希望”号实验舱的设施，发现液态岩浆可能形成于火星的诞生初期。研究团队认为，通过研究岩浆特性，能够促进对包括水星、金星及地球在内的行星形成过程的理解。
使用ISS搭载的静电悬浮炉，在微重力环境下熔化画面中央的试料（供图：关西学院大学河野义生教授）
火星内部与地球不同，液态岩浆层存在于地下深处——这是由2022年结束运行的美国航空航天局（NASA）火星探测器“洞察”号的调查发现的。通常情况下，固体比液体重，所以此前未能探明液态岩浆稳定存在于接近火星中心区域的理由。
研究团队使用ISS“希望”号搭载的“静电悬浮炉”这一特殊装置开展实验，根据多种矿物组合制成的模拟岩浆试料（样品）熔化后的体积，以及将试料带回地面后的重量计算出了密度。为避免容器等杂质混入，实验在微重力环境中使试料单独悬浮，并用高温激光使其变为液体。
实验结果表明，当岩浆中氧化铁比例超过约三成时，其密度将高于1500公里深度的岩石层，因此有可能稳定存在于火星深部。这是将静电悬浮炉应用于地球行星科学研究的首次实验。
此次研究显示的火星深部氧化铁比例，与模拟火星诞生初期岩浆组成的结果一致。研究人员认为，在岩浆海冷却凝固过程中，密度比固体岩石还大的岩浆可能沉降至底部。
研究团队计划于2026年在ISS开展的实验中，针对成分更接近自然界中存在的岩浆的复杂试料继续推进研究。相关研究成果已发表在英国科学期刊《Communications Earth & Environment》上。
原文：《日本经济新闻》、2025/4/21
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Communications Earth & Environment
论文：Gravitational stability of iron-rich peridotite melt at Mars' core-mantle boundary
DOI：doi.org/10.1038/s43247-025-02117-3
