火星深處藏巨大岩漿系統！牛津研究顛覆「板塊運動」必要論

2026年6月26日發表於《自然·天文學》（Nature Astronomy）的一項研究，徹底改寫了人們對火星地質歷史的認識。這篇名為〈地震證據顯示火星下地殼熔體虧損與穿地殼岩漿作用〉（"Seismic evidence for a melt-depleted lower crust and transcrustal magmatism on Mars"）的論文指出，紅色星球內部曾存在巨大、與地球相似的岩漿系統——儘管它長期以來被認為缺乏產生此類地質複雜性所必需的板塊運動 。

研究人員在24公里深處發現了什麼？

利用美國航太總署（NASA）洞察號（InSight）任務的地震數據，牛津大學的研究人員分析了火星地表下約24公里深處的一個地層邊界。他們透過熱力學模型，將數百種可能的岩石成分與地震數據進行比對，確認了一個清晰的成分分界 。

• 24公里以上： 岩石為鎂鐵質（二氧化矽含量較高）。
• 24公里以下： 岩石為超鎂鐵質（富含鐵和鎂，二氧化矽含量低）——這與熔體虧損的下地殼特徵相符 。

這個邊界是先前被認為僅存在於地球的關鍵地質作用證據。

關鍵過程：穿地殼岩漿作用

研究團隊推論，熔融的岩石（岩漿）在地底深處匯聚，並逐漸分離成不同物質。密度較高的晶體沉澱在地殼底部，而較輕、演化程度更高的熔體則向上遷移。這個過程被稱為穿地殼岩漿作用 。

在地球上，穿地殼岩漿作用發生在火山弧之下，並與大陸的形成有關。科學家過去一直認為，這種複雜的地殼加工過程，必須依賴板塊運動驅動的岩石持續循環 。

挑戰長久以來的假設

火星是一顆「 stagnant lid」（靜止蓋層）行星，沒有移動的板塊。數十年來，行星科學家假設板塊運動是產生複雜、演化地殼與地質循環的必要條件。這項新發現證明了：火星僅靠強烈的內部循環，就在沒有板塊運動的情況下建造了複雜的地殼 。