[圖文]美國宇航局「信使」號探測器發現水星水冰 | 陽光歷史

 

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[圖文]美國宇航局「信使」號探測器發現水星水冰

2015年05月23日 宇宙奧秘-長篇 暫無評論 閱讀 276 次

根據美國宇航局「信使」號探測器獲取的數據,水星陰暗區內的明亮沉積物可能就是水冰。這些隕坑的溫度可能降至足夠低的程度,進而允許水冰存在
根據美國宇航局「信使」號探測器獲取的數據,水星陰暗區內的明亮沉積物可能就是水冰。這些隕坑的溫度可能降至足夠低的程度,進而允許水冰存在

根據「信使」號獲取的數據,水星曾經是一個非常活躍的星球。「信使」號於2011年3月進入水星軌道,一天繞水星運轉兩周,目前已拍攝了近10萬幅照片,同時對水星表面進行了400多萬次測量
根據「信使」號獲取的數據,水星曾經是一個非常活躍的星球。「信使」號於2011年3月進入水星軌道,一天繞水星運轉兩周,目前已拍攝了近10萬幅照片,同時對水星表面進行了400多萬次測量

根據「信使」號的觀測數據,過去的水星火山活動非常活躍,導致表面隕坑發生傾斜
根據「信使」號的觀測數據,過去的水星火山活動非常活躍,導致表面隕坑發生傾斜
「水手10號」拍攝的水星照片。科學家認為水星的不穩定軌道由一顆小行星撞擊所致。這顆小行星在水星表面形成一個盆地
「水手10號」拍攝的水星照片。科學家認為水星的不穩定軌道由一顆小行星撞擊所致。這顆小行星在水星表面形成一個盆地 
水星是太陽系內最內側行星,被太陽的潮汐力「鎖住」。據科學家推測,水星的一天本應就是一年,但情況並非如此,這讓科學家非常困惑
水星是太陽系內最內側行星,被太陽的潮汐力「鎖住」。據科學家推測,水星的一天本應就是一年,但情況並非如此,這讓科學家非常困惑
「信使」號2012年初拍攝的水星照片。水星上的一個隕坑可能與這顆行星的軌道不穩定有關
「信使」號2012年初拍攝的水星照片。水星上的一個隕坑可能與這顆行星的軌道不穩定有關

  根據美國宇航局「信使」號探測器獲取的數據,水星極地地區的永久陰暗區隕坑深處可能存在水冰。水星是太陽系內的最內側行星,地表溫度超過400攝氏度。科學家一直懷疑在雷達掃瞄中發現的明亮沉積物可能就是水冰,「信使」號傳回的數據進一步提高了這一觀點的可信度。


  負責「信使」號成像系統的科學家,美國約翰斯-霍普金斯大學應用物理學實驗室的南希-查伯特表示:「在此之前,我們從未獲取過這些明亮沉積物所在區域的圖像。水星雙重成像設備(MDIS)拍攝的圖像顯示,水星南極附近的所有明亮沉積物都位於永久陰暗區,北極附近的明亮沉積物也處在陰暗區,為水冰假設提供了佐證。」


  但查伯特同時也指出這一發現並不是決定性證據,證明這些沉積物就是水冰。發現這些明亮沉積物的隕坑溫度較高,需要存在一個隔熱層,才允許水冰存在。目前,科學家正對相關數據進行分析。「信使」號於2011年3月進入水星軌道,一天繞水星運轉兩周,目前已拍攝了近10萬幅照片,同時對水星表面進行了400多萬次測量。「信使」號共用了6年時間,飛行6000萬英里(約合9656萬公里),才進入水星軌道。


  與1975年的「水手10」號相比,「信使」號對水星表面進行了更為全面的觀測,「水手10」號只拍攝了地表部分區域的圖像。「信使」號獲取的新測量數據顯示,這顆已經沉寂了幾十億年的行星過去的火山活動也非常活躍。由於地表下方的活動,水星上的隕坑出現傾斜。宇航局科學家認為水星地核周圍的地殼和地幔可能就像一層桔皮,處在一個巨大的鐵核頂端。根據引力數據判斷,水星可能擁有一個截然不同的內部結構,鐵核巨大,外面包裹著一層硫化鐵,外面的地幔和地殼很薄,由硅酸鹽構成。水星表面的很多隕坑隨時間推移發生傾斜,說明內部活動導致隕坑形成後的地貌發生扭曲。


  在《科學》雜誌刊登的兩篇論文中,研究人員詳述了他們的發現。研究論文合著者、麻省理工學院的地球地理學教授瑪麗亞-祖博爾表示:「在『信使』號進行全面觀測前,很多科學家認為水星與月球非常相似,在太陽系歷史非常早的時期便平靜下來。在其演化史上的大部分時間裡,它都是一顆『死星』。現在,我們發現了強有力的證據,證明水星內部存在與眾不同的動力學現象,說明水星曾在很長時間內處於活躍狀態。」


  根據「信使」號的引力測量數據,研究小組推測水星可能擁有一個巨大的鐵核,佔到水星半徑的近85%,地幔和地殼只佔15%,就像一層桔子皮。宇航局戈達德太空飛行中心的科學家大衛-史密斯表示:「我們此前就提出一種有關水星內部結構的想法,但最初的觀測數據並不支持我們的理論,致使我們懷疑觀測結果。隨後,我們又進行了更多研究,證實了觀測結果的準確性,而後重新研究有關水星內部結構的理論,與觀測結果相符的理論。」


  利用水星表面的激光測量數據,研究人員對水星北半球的多個地貌特徵進行了測繪,結果發現海拔變化幅度小於火星或者月球。此外,他們還在水星卡諾裡斯盆地發現了水星最大的隕坑,這大大出乎他們意料。這個隕坑的底部部分區域高出邊緣,說明來自水星內部的力量在隕坑形成後將其推高。祖博爾和同事還發現了一個由低地構成的區域,幾乎就以水星北極為中心。根據他們的研究發現,這個低地區在水星漫長的演化過程中逐漸遷移到這一地區。


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