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水星是太阳系八大行星中个头最小的一颗，但是现在随着对它了解的加深，它正越来越吸引人们注意。由于位置特殊，要想发射一颗探测器进入水星轨道技术难度极高，在此之前还从未有过先例。直到2004年8月份美国宇航局发射了“信使”号水星探测器，它执行了一系列复杂的轨道机动，并于2011年3月18日成功点火制动，进入水星轨道。而现在，就在其主科学任务期开始后还不到一年，信使号开始有了重大发现。科学家们注意到，水星曾拥有远比我们之前想象的更加动荡活跃的过去。 来自布朗大学的地质学家詹姆斯·赫德(James Head)在一场美国宇航局专门召开的新闻简报会上说：“仅仅几个月的探测任务期间，信使号已经彻底革新了我们对于水星火山活动的观点。”赫德是信使号探测器科学小组的成员。科学小组还在《科学》杂志上连续发表了7篇论文来表述他们的发现。 水星是位于 太阳系最内侧的行星，其物质组成中大约有60%的铁，这几乎相当于 地球的两倍。至于水星究竟是怎么会有那么多铁的这一问题正是这次任务试图回答的疑团之一。更多地了解水星的形成以及早期历史将有助于科学家们更好地了解我们所在的太阳系，以及围绕其它 恒星存在的行星系的运行机制。 在过去，科学家们并不清楚水星的表面究竟有多大比例为火山覆盖。上世纪70年代美国宇航局发射的水手-10号探测器是在此之前唯一一个成功地从近距离飞掠水星的人类探测器，它只拍摄到水星部分地区的图像，因而无法呈现给科学家们一张完整的地图进行判断。而在时隔40年之后，信使号探测器发回的数据终于让科学家们得以施展才华。 1、年轻的陨石坑 年轻的陨石坑 这是水星表面的德彪西陨石坑，这是一颗小行星撞击水星表面时形成的，撞击产生大量碎片四散飞溅，在四周形成大量二级陨石坑，并产生这些新鲜的散落物质。由于德彪西陨石坑看上去相对较明亮，因而它被认为年代较新，这是因为在太阳风的轰击下，水星表面的物质会随着时间推移而逐渐风化并逐渐变得暗淡。信使号的探测表明陨石的撞击以及火山活动都在水星的早期演化历史中扮演着重要的作用。 2、火山活动的历史 火山活动的历史 信使号科学小组已经找到确凿证据证明水星历史上曾经存在活跃的火山爆发。可能正是涌出的巨量的熔岩流形成了此处展示的长长峡谷以及泪滴状孤山。这些火山熔岩流的涌出地可能是类似图像左下角出现的这种火山管。 3、极地冰层？ 极地冰层？ 像水星这样那么靠近太阳的地方会存在水冰吗？这似乎确实是一个非常矛盾的命题，但是科学家们掌握着一些事实来证明这样的怀疑并非空穴来风。地基雷达探测已经发现在水星北极的一些终年不见阳光的深邃陨石坑底部似乎存在极为平坦，因而具有很高雷达波反射率的物质，其反射信号特征和水冰面很像。 为了证实这一点，最近信使号探测器专门对水星极地的一些陨石坑进行了考察，测量其一年中处于阴影中的时间长度，结果发现确实有一部分陨石坑足够深，其底部能够终年不见阳光。这就给了水冰的存在一个可能性。同时，飞船上搭载的雷达同样证实了地面的观测结果：这些陨石坑的底部确实存在高反射率的物质。地球物理学家西恩·所罗门博士(Sean Solomon)说：“到目前为止我们还没有办法去证实这就是水冰，但是这样的可能性不能被排除。” 4、奇特的凹陷 奇特的凹陷 水星表面存在许多看起来非常奇特的“凹陷“。它们不具备规则外形，并且周遭散落大量明亮的物质，如这张图像中展示的拉德特拉迪盆地(Raditladi basin)内的景象便是典型的一例。这是人们之前所不知道的新现象，也是一道待解的新谜团。 行星地质学家目前已经在水星表面各处陨石坑或盆地内部找到超过30处这类奇特的凹陷区，它们的分布在经纬度上没有任何规律。但是它们究竟是什么？它们是如何形成的？我们还毫无头绪。 5、神秘的白色区域 神秘的白色区域 这一陨石坑内部显现的白色特征目前还不能判断究竟是什么，因此也就暂时无法进一步推定其成因。 目前科学家们认为的可能解释有很多种，包括火山活动，地下排气活动或者某种物质的升华过程。但是有一点是可以确定的，那就是这些白色似乎总是集中在光照最多的区域，暗示这可能和光照之后的升温加热过程有关。 6、北半球平原 北半球平原 水星北半球大约6%的土地是平原。这里平缓的地貌上点缀着相对数量有限的陨石坑，说明这一地区的地质年代相对年轻，可能是在最近发生的火山活动中形成的。 7、幽灵陨石坑 幽灵陨石坑 在水星地表各处，信使号都探测到了“幽灵”陨石坑的存在，如这张照片上左侧的一个浅浅陨石坑。这些所谓的“幽灵”陨石坑其实是年代较为古老的陨石坑，它们被后来流经的熔岩流掩埋。地质学家们估计后来发生的熔岩流一定非常巨量，因为这些陨石坑的深度有时可达1.2英里(1.9公里)深，而它们竟然几乎被完全埋没。目前我们仍然不清楚这些巨量的熔岩流究竟来自何处。 8、不对称的磁场 不对称的磁场 关于水星，最大的一个谜团是它的磁场：水星是类地行星中除了地球之外唯一一个拥有全球性磁场的星球，尽管其强度大大弱于地球，仅有地球磁场强度的大约1/1000。由于根据现有磁场生成机制，一颗行星必须具有熔融的内核方能产生全球性的磁场，因此这一点进一步支持了有关水星在历史上曾经拥有更加活跃，能够产生大规模火山和板块活动的观点。 而关于水星的磁场本身，最特别的一点便是它的高度不对称性。其北半球的磁场强度是其南半球磁场强度的3.4倍。了解这一点对于我们推断产生其磁场的内部机制将起到关键性的帮助作用。 9、水星成因之谜 水星成因之谜 天文学家们已经提出了两种水星形成理论。其中一种观点认为水星在过去是一颗较大的星体，可能接近火星的大小，但是剧烈的早期太阳辐射蒸发了其大部分的外壳。第二种观点认为在水星原始星体形成之后，有一颗大型天体撞击了它，并剥离了其大部分的外壳物质。 信使号探测器的任务之一便是收集更多的线索，以便科学家们判断水星的实际起源。经过数月的详细调查，科学小组现在已经取得了一些阶段性的成果，比如科学家们发现尽管水星的整体化学组成中铁元素的含量很高，但是其地表的铁元素含量却很低。这说明其大部分铁元素都被封存于其内部，或者都和其它元素处于化合状态。探测器在考察中还发现水星地表存在大量的硫和钾。这很让地质学家们意外，因为这些元素都是挥发性的，应当早已在早期太阳辐射中被蒸发殆尽，或者在早期历史上发生的大规模撞击事件中被摧毁，不应该存在遗留的。 目前取得的这些发现还不足以帮助科学家们辨别这两种主流理论中究竟哪一种更加符合事实。这就告诉我们，揭开水星的成因之谜可能是一件比我们想象中更加复杂的工作。
新浪科技(晨风)
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发表于 2011-10-10 12:46:26
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发表于 2011-10-10 23:57:34
