揭秘水星

水星是太陽系八大行星中個頭最小的一顆 , 但是現在隨著對它了解的加深,它正越來越吸引人們注意 。由于位置特殊,要想發射一顆探測器進入水星軌道技術難度極高 , 在此之前還從未有過先例 。直到2004年8月份美國宇航局發射了“信使”號水星探測器,它執行了一系列復雜的軌道機動,并于2011年3月18日成功點火制動 , 進入水星軌道 。而現在,就在其主科學任務期開始后還不到一年,信使號開始有了重大發現 。科學家們注意到 , 水星曾擁有遠比我們之前想象的更加動蕩活躍的過去 。
來自布朗大學的地質學家詹姆斯·赫德(James Head)在一場美國宇航局專門召開的新聞簡報會上說:“僅僅幾個月的探測任務期間,信使號已經徹底革新了我們對于水星火山活動的觀點 。”赫德是信使號探測器科學小組的成員 。科學小組還在《科學》雜志上連續發表了7篇論文來表述他們的發現 。
水星是位于太陽系最內側的行星,其物質組成中大約有60%的鐵,這幾乎相當于地球的兩倍 。至于水星究竟是怎么會有那么多鐵的這一問題正是這次任務試圖回答的疑團之一 。更多地了解水星的形成以及早期歷史將有助于科學家們更好地了解我們所在的太陽系,以及圍繞其它恒星存在的行星系的運行機制 。
在過去,科學家們并不清楚水星的表面究竟有多大比例為火山覆蓋 。上世紀70年代美國宇航局發射的水手-10號探測器是在此之前唯一一個成功地從近距離飛掠水星的人類探測器,它只拍攝到水星部分地區的圖像,因而無法呈現給科學家們一張完整的地圖進行判斷 。而在時隔40年之后 , 信使號探測器發回的數據終于讓科學家們得以施展才華 。
【揭秘水星】1、年輕的隕石坑

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年輕的隕石坑
這是水星表面的德彪西隕石坑,這是一顆小行星撞擊水星表面時形成的,撞擊產生大量碎片四散飛濺,在四周形成大量二級隕石坑,并產生這些新鮮的散落物質 。由于德彪西隕石坑看上去相對較明亮,因而它被認為年代較新,這是因為在太陽風的轟擊下 , 水星表面的物質會隨著時間推移而逐漸風化并逐漸變得暗淡 。信使號的探測表明隕石的撞擊以及火山活動都在水星的早期演化歷史中扮演著重要的作用 。
2、火山活動的歷史
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火山活動的歷史
信使號科學小組已經找到確鑿證據證明水星歷史上曾經存在活躍的火山爆發 。可能正是涌出的巨量的熔巖流形成了此處展示的長長峽谷以及淚滴狀孤山 。這些火山熔巖流的涌出地可能是類似圖像左下角出現的這種火山管 。
3、極地冰層?
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極地冰層?
像水星這樣那么靠近太陽的地方會存在水冰嗎?這似乎確實是一個非常矛盾的命題,但是科學家們掌握著一些事實來證明這樣的懷疑并非空穴來風 。地基雷達探測已經發現在水星北極的一些終年不見陽光的深邃隕石坑底部似乎存在極為平坦 , 因而具有很高雷達波反射率的物質,其反射信號特征和水冰面很像 。
為了證實這一點,最近信使號探測器專門對水星極地的一些隕石坑進行了考察 , 測量其一年中處于陰影中的時間長度,結果發現確實有一部分隕石坑足夠深,其底部能夠終年不見陽光 。這就給了水冰的存在一個可能性 。同時,飛船上搭載的雷達同樣證實了地面的觀測結果:這些隕石坑的底部確實存在高反射率的物質 。地球物理學家西恩·所羅門博士(Sean Solomon)說:“到目前為止我們還沒有辦法去證實這就是水冰,但是這樣的可能性不能被排除 。”
4、奇特的凹陷
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奇特的凹陷
水星表面存在許多看起來非常奇特的“凹陷“ 。它們不具備規則外形 , 并且周遭散落大量明亮的物質,如這張圖像中展示的拉德特拉迪盆地(Raditladi basin)內的景象便是典型的一例 。這是人們之前所不知道的新現象,也是一道待解的新謎團 。
行星地質學家目前已經在水星表面各處隕石坑或盆地內部找到超過30處這類奇特的凹陷區 , 它們的分布在經緯度上沒有任何規律 。但是它們究竟是什么?它們是如何形成的?我們還毫無頭緒 。
5、神秘的白色區域
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神秘的白色區域
這一隕石坑內部顯現的白色特征目前還不能判斷究竟是什么,因此也就暫時無法進一步推定其成因 。
目前科學家們認為的可能解釋有很多種,包括火山活動,地下排氣活動或者某種物質的升華過程 。但是有一點是可以確定的,那就是這些白色似乎總是集中在光照最多的區域,暗示這可能和光照之后的升溫加熱過程有關 。
6、北半球平原
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北半球平原
水星北半球大約6%的土地是平原 。這里平緩的地貌上點綴著相對數量有限的隕石坑 , 說明這一地區的地質年代相對年輕 , 可能是在最近發生的火山活動中形成的 。
7、幽靈隕石坑
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幽靈隕石坑
在水星地表各處,信使號都探測到了“幽靈”隕石坑的存在,如這張照片上左側的一個淺淺隕石坑 。這些所謂的“幽靈”隕石坑其實是年代較為古老的隕石坑,它們被后來流經的熔巖流掩埋 。地質學家們估計后來發生的熔巖流一定非常巨量 , 因為這些隕石坑的深度有時可達1.2英里(1.9公里)深,而它們竟然幾乎被完全埋沒 。目前我們仍然不清楚這些巨量的熔巖流究竟來自何處 。
8、不對稱的磁場
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不對稱的磁場
關于水星,最大的一個謎團是它的磁?。核鞘搶嗟匭行侵諧說厙蛑馕ㄒ灰桓鲇滌腥蛐源懦〉男喬潁?盡管其強度大大弱于地球,僅有地球磁場強度的大約1/1000 。由于根據現有磁場生成機制,一顆行星必須具有熔融的內核方能產生全球性的磁?。虼蘇庖壞憬徊街С至擻泄廝竊誒飛顯滌懈踴鈐荊?能夠產生大規模火山和板塊活動的觀點 。
而關于水星的磁場本身 , 最特別的一點便是它的高度不對稱性 。其北半球的磁場強度是其南半球磁場強度的3.4倍 。了解這一點對于我們推斷產生其磁場的內部機制將起到關鍵性的幫助作用 。
9、水星成因之謎
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水星成因之謎
天文學家們已經提出了兩種水星形成理論 。其中一種觀點認為水星在過去是一顆較大的星體,可能接近火星的大?。?但是劇烈的早期太陽輻射蒸發了其大部分的外殼 。第二種觀點認為在水星原始星體形成之后,有一顆大型天體撞擊了它,并剝離了其大部分的外殼物質 。
信使號探測器的任務之一便是收集更多的線索 , 以便科學家們判斷水星的實際起源 。經過數月的詳細調查,科學小組現在已經取得了一些階段性的成果 , 比如科學家們發現盡管水星的整體化學組成中鐵元素的含量很高,但是其地表的鐵元素含量卻很低 。這說明其大部分鐵元素都被封存于其內部,或者都和其它元素處于化合狀態 。探測器在考察中還發現水星地表存在大量的硫和鉀 。這很讓地質學家們意外,因為這些元素都是揮發性的,應當早已在早期太陽輻射中被蒸發殆盡,或者在早期歷史上發生的大規模撞擊事件中被摧毀,不應該存在遺留的 。
目前取得的這些發現還不足以幫助科學家們辨別這兩種主流理論中究竟哪一種更加符合事實 。這就告訴我們,揭開水星的成因之謎可能是一件比我們想象中更加復雜的工作 。

新浪科技(晨風)