火星的成分和早期分化

我们报告了2001年火星奥德赛号航天器上的伽马射线光谱仪测得的火星表面K、Th和Fe的浓度。K和Th在火星上分布不均匀。K的范围为2000到6000 ppm；Th的范围为0.2到1 ppm。K/Th比例从3000到9000变化，但超过95%的表面K/Th在4000到7000之间。K和Th的浓度普遍高于火星玄武岩陨石（K = 200–2600 ppm；Th = 0.1–0.7 ppm），这表明火星陨石不能代表整体地壳。地壳中平均K/Th为5300，与Wänke-Dreibus模型的整体硅酸盐火星成分一致。Fe浓度支持了整体火星相较于地球富含FeO的观点。地球和火星之间的K/Th和FeO的差异与行星从狭窄的喂养区聚集的观点一致。火星上的Th浓度变化不如在月球上那么大（在月球上变化范围为0.1到12 ppm），这表明火星的主要分化与月球不同。如果表面的平均Th浓度（0.6 ppm）等于整个地壳的平均值，则地壳的厚度不得超过约118公里。如果地壳厚度约为57公里（如地球物理研究所示），则约一半的Th在地壳中集中。