水星真面目:除地球外唯一擁有磁場的岩石行星|水星|行星|地球(1)
經過色彩強化處理的水星全球圖像,不同色彩代表不同的地表成分
在朝陽的一面,水星的地表溫度可以達到驚人的430攝氏度
新浪科技訊北京時間6月26日消息,據英國廣播公司(BBC) 網站報道,對於我們這一代人而言,親自造訪水星的機會非常渺茫,或者說根本就是零。這可真是遺憾之至,因為如果能夠親臨水星,我們將有機會目睹獨特的風 景。水星是距離太陽最近的大行星,從水星上看去,太陽的大小將是從地球上看到太陽大小的三倍。當然如果你真的身處水星,你是不會讚賞這「太陽之美」的,因 為如果那樣做,你已經被燒成灰了。
在水星上被太陽照射到的地方溫度非常高,白天可以達到驚人的430攝氏度左右。與之截然相反的是,在水星極地的黑暗隕坑內,這裡的溫度卻可以低到零下180攝氏度以下,處於永久冰凍之中。
從宇宙視角而言,水星是距離地球最近的天體之一,但我們對它稍有了解還是最近5年內的事。而這一切都要歸功於美國宇航局(NASA)發射的信使號探測器,它花費4年時間對水星開展考察並在2015年5月順利結束考察使命。
從「水手10號」到「信使號」
水星地表遍布撞擊坑,整體而言與地球的衛星——月球的表面很相似
此前水星基本被認為是一個乏味而高溫的岩石星球,但信使號探測器的考察結果卻表明這是一個有著狂暴歷史的怪異行星。一些最新取得的發現正逐漸讓我們接近了解 為何這顆行星如此怪異。在這一過程中它還將幫助我們理解為何我們的地球是它現在這個樣子,並進一步推斷銀河系中其他行星的一些情況。
從地球上幾乎無法開展對水星的研究。儘管用裸眼就能看到它,但由於水星非常接近太陽,它只會在日出和日落前後才會出現在天空中,並且地平高度都非常低,非常不利於觀察。在人類歷史的大部分時期,對於人們而言,水星只不過是一顆在天空中不太常見到的移動的亮點。
在20世紀70年代,這樣的觀念被改變了——美國宇航局的水手-10號飛船成為首個造訪水星的人類探測器。在1974~1975年間它成功進行了3次水星飛掠,然而由於飛船必須保護自己免受水星附近高溫的影響,它只獲得了水星大約一半面積(45%)的地表圖像。
觀測的結果顯示水星與我們的月球非常相像,它看上去呈現灰暗的色彩,滿目荒蕪。整個水星地表遍布隕坑,這是地質歷史時期大量小行星與彗星撞擊水星表面留下的痕迹。
水星擁有一個極其稀薄的大氣層,這就可以解釋其表面極端的環境溫差。極度稀薄的大氣無法保存太陽光的熱量,也無法調節水星赤道與兩極區域之間的熱量平衡。
水手-10號飛船的考察還發現水星曾經擁有過火山活躍的歷史,另外,探測器還檢測到了水星磁場的存在。
但儘管有了所有這些發現和進展,水星在科學家們的眼中仍然是一個謎團。它是怎麼形成的?它怎麼會有磁場——要知道水星這樣大小的天體很多都是沒有磁場的。在它45億年的歷史中究竟曾經經歷了些什麼?
大約20年前,美國宇航局的研究人員們開始研製新一代的水星探測器——「信使號」(Messenger)。按照計劃,這台新型探測器的運行軌道將更加接近水星並拍攝其整個地表區域的圖像。最終,信使號飛船在2011年順利進入水星軌道。
西恩·所羅門(SeanSolomon)是信使號項目的首席科學家,現在他擔任紐約哥倫比亞大學拉蒙特-多爾蒂地球觀測站主任職位。他表示:「我們看到第一幀來自水星的圖像被下載下來,意識到自己正在看的是水星地表此前從未有人目睹過的區域。」
按照最初的設計,信使號項目的持續時間只有1年,但最終這艘飛船運行了4年時間並向地球傳回超過28萬幅圖像。2015年5月, 由於星上燃料耗盡,信使號飛船才不得不結束自己的偉大使命。由於沒有足夠的燃料以保持穩定軌道姿態,加上強大太陽引力場的不斷擾動,信使號最終墜毀在了水 星地表。在所有信使號獲取的數據中,最為明顯的當然就是對水星地表形貌的觀測。當然這裡是沒有一絲生機的,但卻仍然存在著一些令人意外的發現。
水星地表——隕坑與水冰
過去存在地表熔岩流活動的證據
儘管水星地表溫度很高,但在水星極區的一些隕坑內卻存在著水冰。信使號在2012年探測到這些神秘的暗色區域。這些區域終年照射不到陽光,在月球上可能也存在著相似的情況。
還不止於此。水星極區隕坑內的水冰沉積物在一些區域還被某種神秘的暗色物質覆蓋。這種物質的溫度似乎比水冰稍高一些,厚度約20~30厘米,並且比水星上的任何其他物質都更黑。或許這是某種有機物。但這並不意味著與生命有關係——水星的環境條件對於生命而言太過嚴酷了,這些很可能只是某種含碳的化學物質而已。
許多距離太陽較遠的天體,如彗星和一些富含水冰成分的小行星上都含有有機物。這些小天體中可能會有一部分撞擊了水星並將其攜帶的有機物帶到了水星上。
所羅門表示:「如果這一理論正確,那麼也就是說這些物質是由曾經將水冰物質帶到地球上來的同一批小天體通過撞擊作用帶到水星上去的。」
彗星甚至根本就不需要直接撞擊水星就能將物質播撒到這顆行星的表面。觀測顯示水星地表的大部分區域都比月球表面更暗,而2015年就有一項研究指出這很有可能是經過的彗星將其含碳物質播撒到水星表面所造成的結果。
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