NASA探測發現水星400攝氏度表面陰暗處存在水冰

2021-01-14 央視網科教

  編譯:美國宇航局「信使」號水星探測器的觀測數據顯示,水星極地地區的永久陰暗區隕坑深處可能存在水冰。

  美國宇航局「信使」號探測器對水星永久陰暗區隕坑深處的明亮沉積物進行了觀測。觀測結果顯示這些沉積物可能就是水冰。

  根據「信使」號獲取的數據,水星一度出現非常猛烈的火山活動,導致地表上的隕坑發生傾斜。

  科學家認為這顆行星的不穩定軌道與一顆小行星撞擊有關,撞擊在水星表面形成一個盆地。

  英國《每日郵報》報導,美國宇航局「信使」號水星探測器的觀測數據顯示,水星極地地區的永久陰暗區隕坑深處可能存在水冰。水星是太陽系內最靠近太陽的行星,表面溫度超過400攝氏度,但科學家一直懷疑觀測中發現的明亮沉積物可能就是水冰。藉助「信使」號的觀測數據,他們的這一假設更加令人信服。

  根據「信使」號探測器傳回的圖像,這些亮點形沉積物處在水星陰暗區的隕坑深處,由於沒有陽光射入,它們很可能就是水冰。負責「信使」號成像系統的科學家、約翰斯·霍普金斯大學應用物理學實驗室的南希·夏柏特指出:「我們此前從未獲取這些亮點所在水星表面區域的圖像。根據水星雙重成像設備(MDIS)拍攝的圖像,水星兩極地區的所有這些亮點都處在永久陰暗區,這與水冰存在的假設相符。」

  不過,夏柏特也承認「信使」號的發現並不是證明這些明亮沉積物就是水冰的一個確鑿證據。一些存在這種沉積物的隕坑溫度相對較高,需要擁有一個隔熱層才允許水冰存在。目前,科學家繼續對「信使」號的觀測數據進行分析。

  「信使」號的英文名稱為「Messenger」(水星地表、空間環境、地理化學及測距的英文首字母縮寫)。2011年3月,在歷時6年,飛行了6000萬英裡(約合9656萬公裡)之後,這顆探測器進入太陽系的最內側行星水星。「信使」號每天繞水星飛行兩周,已拍攝了近10萬幅照片,對水星表面的測量次數超過400萬次。

  與1975年告別水星的「水手10」號探測器相比,「信使」號能夠對水星地表進行更全面的觀測,前者只能對部分地表進行觀測。根據「信使」號獲取的新測量數據,已經平靜了幾十億年之久的水星也一度出現非常猛烈的火山活動,其地表上的隕坑因地下出現的活動發生傾斜。宇航局科學家認為水星的地殼和地幔厚度極低,彷佛一層桔子皮,中央的鐵核則非常巨大。

  根據「信使」號的引力測量數據,科學家認為水星可能擁有一個非比尋常的內部結構——中央的鐵核巨大,包裹著一層硫化鐵,由矽酸鹽構成的地幔和地殼則只是薄薄的一層。水星表面的很多隕坑隨時間推移發生傾斜,說明內部出現的一些過程導致隕坑所在地帶扭曲變形。在本周發表於《科學》雜誌的兩篇論文中,研究人員詳細闡述了他們的發現。

  論文合著者、麻省理工學院地球地理學教授瑪麗亞·祖貝爾表示:「在『信使』號對水星進行全面觀測前,很多科學家認為水星與月球非常相似。在太陽系形成後不久,水星便沉寂下來,演化過程中的大部分時間都是一顆死氣沉沉的星球。現在,我們發現了引人注目的證據,證明水星內部曾出現不尋常的動力學過程,說明這顆星球一度活躍了很長時間。」他指出,「信使」號的引力觀測數據顯示水星可能擁有一個巨大的鐵核,佔水星半徑的近85%。這也就意味著地幔和地殼只佔15%,彷佛一層桔子皮。

  宇航局戈達德太空飛行中心的科學家大衛·史密斯表示:「我們此前曾對水星內部結構提出一種理論,但最初的觀測發現並不支持我們的理論,以至於我們懷疑觀測結果。為此,我們又進行了更多研究工作,最終證明觀測結果是正確的。在此之後,我們修改了有關水星內部結構的理論,與『信使』號的觀測發現相符合。科學研究就是這樣,雖然過程比較曲折,但你最終獲得自己希望的結果。」

  通過對水星表面進行雷射測量,研究人員對水星北半球的多種地貌特徵進行了測繪。測繪結果顯示北半球地貌的海拔變化幅度小於火星或者月球。出人意料的是,他們還在水星卡諾裡斯盆地發現巨大的撞擊地貌特徵。這個隕坑的底部部分區域高出邊緣,說明水星內部的力量在這個隕坑形成後提升了它的高度。此外,祖貝爾和同事還發現一個由低地構成並以水星北極為中心的地帶。這一發現有助於科學家進一步了解水星演化。(編譯:shooter)

  (本文來源:網易探索 )

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