日本關西學院大學等組成的研究團隊發現了火星中心存在的液態岩漿的部碎形成機制。研究人員通過使用國際太空站（ISS）日本「希望」號實驗艙的設施，發現液態岩漿可能形成於火星的誕生初期。研究團隊認為，通過研究岩漿特性，能夠促進對包括水星、金星及地球在內的行星形成過程的理解。
使用ISS搭載的靜電懸浮爐，在微重力環境下熔化畫面中央的試料（供圖：關西學院大學河野義生教授）
火星內部與地球不同，液態岩漿層存在於地下深處——這是由2022年結束運行的美國航空太空局（NASA）火星探測器「洞察」號的調查發現的。通常情況下，固體比液體重，所以此前未能探明液態岩漿穩定存在於接近火星中心區域的理由。
研究團隊使用ISS「希望」號搭載的「靜電懸浮爐」這一特殊裝置開展實驗，根據多種礦物組合製成的模擬岩漿試料（樣品）熔化後的體積，以及將試料帶回地面後的重量計算出了密度。為避免容器等雜質混入，實驗在微重力環境中使試料單獨懸浮，並用高溫雷射使其變為液體。
實驗結果表明，當岩漿中氧化鐵比例超過約三成時，其密度將高於1500公里深度的岩石層，因此有可能穩定存在於火星深部。這是將靜電懸浮爐應用於地球行星科學研究的首次實驗。
此次研究顯示的火星深部氧化鐵比例，與模擬火星誕生初期岩漿組成的結果一致。研究人員認為，在岩漿海冷卻固化過程中，密度比率固體岩石還大的岩漿可能沉降至底部。
研究團隊計劃於2026年在ISS開展的實驗中，針對成分更接近自然界中存在的岩漿的複雜試料繼續推進研究。相關研究成果已發表在英國科學期刊《Communications Earth & Environment》上。
原文：《日本經濟新聞》、2025/4/21
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Communications Earth & Environment
論文：Gravitational stability of iron-rich peridotite melt at Mars' core-mantle boundary
DOI：doi.org/10.1038/s43247-025-02117-3
