盡管InSight地震儀一直在耐心等待下一次大地震來照亮其內(nèi)部并定義其地殼—地幔核心結(jié)構(gòu)，但兩位科學(xué)家分別是東北大學(xué)的吉崎隆(Takashi Yoshizaki)和東北大學(xué)和馬里蘭大學(xué)的比爾·麥克唐納(Bill McDonough)，為火星建立了新的成分模型。他們利用火星上的巖石和軌道衛(wèi)星的測量結(jié)果預(yù)測了其地幔邊界的深度，該深度位于地表以下約1800公里，并且已經(jīng)表明其核心中含有適量的硫，氧和氫作為輕元素。

吉崎解釋說：“了解巖石行星的組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以告訴我們形成條件，巖心與地幔分離的方式和時間以及從地幔中提取出的地殼的時間和數(shù)量。”

早期的天文學(xué)家使用行星及其衛(wèi)星的間隔距離和軌道周期來確定這些天體的大小，質(zhì)量和密度。當今的軌道飛行器提供了有關(guān)行星形狀和密度的更多詳細信息，但是其內(nèi)部的密度分布仍然未知。行星的地震剖面提供了這一至關(guān)重要的見解。地震震撼行星時，聲波以其內(nèi)部組成和溫度控制的速度通過其內(nèi)部。密度的強烈反差，例如巖石與鋼鐵的對比，導(dǎo)致聲波的響應(yīng)有所不同，從而揭示了芯幔邊界深度以及這些層可能組成的細節(jié)。

到19世紀末，科學(xué)家在地球內(nèi)部假設(shè)了一個金屬核，但直到1914年，地震學(xué)家才證明它存在于2900公里的深度。地震學(xué)家揭示了行星內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，這有助于定位震源并了解地震的性質(zhì)。阿波羅宇航員安裝的四個月球地震儀確定了月球的地幔殼結(jié)構(gòu)?；鹦鞘翘剿鞒潭鹊诙玫男行?，于2018年中期從InSight任務(wù)獲得了第一臺地震儀。

行星的組成模型是通過將來自地表巖石，物理觀測數(shù)據(jù)和球墨鑄鐵隕石(行星的原始構(gòu)建體)的數(shù)據(jù)匯總在一起而開發(fā)的。這些隕石是巖石和金屬的混合物，就像行星一樣，由早期太陽星云中積聚的固體組成。鎂，硅和鐵的氧化物的不同比例以及鐵和鎳的合金構(gòu)成這些固體。

吉崎補充說：“我們發(fā)現(xiàn)火星的核心大約只有其質(zhì)量的六分之一，而對于地球來說，則只有其質(zhì)量的三分之一。”這些發(fā)現(xiàn)與火星具有比地球更多的氧原子，更小的核心和生銹的紅色表面相吻合。他們還發(fā)現(xiàn)火星中的揮發(fā)性元素豐度比地球高，例如，硫和鉀，但這些元素的含量低于粒狀隕石。

NASA InSight任務(wù)中的地震儀在定義火星巖心—地幔邊界的深度時，將直接測試這種新的火星模型。這樣的火星和地球組成模型為行星的起源和性質(zhì)以及它們的宜居性提供了線索。