由最早期固体地幔再熔融决定的地球与火星内部结构

岩浆海结晶决定了类地行星的早期结构和长期演化。最近的地震学证据表明，火星地幔底部存在一个硅酸盐层。岩浆海结晶及随后的翻转已被作为该层起源的假说。然而，尽管地球和火星都曾存在岩浆海，但现今地球没有底部层的地震学证据。在本研究中，我们应用参数化对流模型，研究生长中地幔的部分熔融对上覆岩浆海成分的影响是否能解释这一差异。来自地幔的熔体缓冲了正在结晶的岩浆海，限制了渐进分异、铁富集以及翻转层的密度异常。这种缓冲作用对于具有更强烈地幔对流的较大行星以及原本铁富集程度较低的行星更为有效。因此，与地球相比，火星上的浅层岩浆海更富铁且密度更大，为现今地幔结构中火星与地球的差异提供了解释。我们还预测了类地系外行星内部结构的二分性，其中一类具有较小的分层地幔，另一类具有较大的、大部分均匀的地幔。