1973年11月3日NASA「水手計劃」的最後一顆探測器「水手10號」升空,它將對水星和金星進行探測。1974年,水手10號對水星的探測觀察到了破裂,坑坑窪窪的景觀。現在,根據一種新的理論,水星破裂的「混亂地形」可能是由表面下的揮發物(容易從氣體躍遷為液體或固體的元素和化合物)形成的。
揮發物是一種包含水在內的化學物質,對於激發和維持生命至關重要,正如我們在地球上所知的那樣。因此,它們在水星上的潛在存在是很有趣的。科研人員仔細研究了水星的混亂地形,以及揮發物曾經塑造出表面溫度足以熔化鉛的行星的可能性, 這顆行星一直被認為是「完全不適宜居住的」。
是什麼使水星破裂?
這些混亂的地形有鋸齒狀,破碎的巖石,尖銳的山峰和火山口,幾十年以來,科學家一直在致力於研究它們。雖然火星的地形也很混亂,但是這些特徵更明顯地與火星表面的流出通道相連。由於水星上沒有這樣的通道,研究人員將地形與強大的小行星撞擊聯繫在一起,從而留下了在水星表面可見的卡洛裡盆地。到目前為止,人們一直也是這麼認為的。但是最新的研究推翻了這種共識,因為在時間上這是前後矛盾的。因為混亂地形的形成發展一直持續到大約18億年前,即卡洛裡斯盆地形成後的20億年。
研究人員根據信使號(水星表面空間環境地球化學和測距)在2011到2015年對水星的觀測數據和圖像確定了地表特徵的年齡,包括混亂的地形和小行星撞擊形成的隕石坑。科學家們注意到在這些地形中仍保留著許多小的特徵,比如仍然完好無損的小隕石坑。研究人員認為,如果行星撞擊之後的地震造成了混亂的地形,那麼那些較小的特徵將無法保留。這些觀察結果告訴了研究小組,先前關於混沌地形形成的概念是有缺陷的。
遺失的物質
但是觀察也顯示出表面特徵的某些部分已經下降,好像表面之下的某些東西在讓步。當撞擊導致山脈倒塌時,該物質會散布在整個地面上。但在這種情況下,研究人員發現有一大堆的物質本應該在混亂的地形中,卻似乎不見了。考慮到物質的守恆性,研究小組在這項研究中認為,不是撞擊和地震導致了表面破裂,而是地表下的揮發物質創造了這些特徵。在這種情況下,我們看到了非常明顯的高度下降,非常,非常突然的地表損失,這表明這些物質以某種方式被移除了。
最後得出的結論是:可能是水星表面下的揮發物質被巖漿加熱,由於這種加熱,揮發物變成氣態並升華。也許這些物質是易揮發的,它們被運走了,它們可能在水星的其他地方凝結,或者可能是被太陽風完全颳走了。科學家們認為,這種物質的突然流失導致了地球表面的破裂和崩塌,形成了我們今天看到的混亂地形。
那麼,對於地球上的生命來說至關重要的揮發物,在一個白天溫度高達800華氏度(430攝氏度)而夜晚溫度降至零下290華氏度(零下180攝氏度)的星球上,如何生存呢?科學家解釋道,雖然行星表面在極端溫度之間劇烈波動,但在地表之下,溫度更溫和。水星外殼的一部分「可能有某種水形成」,但研究小組還不能準確地分辨出當水星表面分裂時存在哪些揮發物。但有證據表明,這些揮發物的清除現象仍然在發生