合格8|华人灵异门户
当前位置: 合格8网 > 灵异事件 >

水星曾是颗“大火球”—遍布岩浆海洋?

水星可以居住吗?麻省理工学院的科学家通过对水星岩石化学成分分析的过程中发现这颗星球过去可能拥有一片巨大的岩浆海洋时间点处于45亿年前,这项新的研究任务由信使号探测器完成,旨在分析水
  水星可以居住吗?麻省理工学院的科学家通过对水星岩石化学成分分析的过程中发现这颗星球过去可能拥有一片巨大的岩浆海洋时间点处于45亿年前,这项新的研究任务由“信使”号探测器完成,旨在分析水星表面、空间环境以及行星化学物质组成等。自2011年3月起,NASA的探测器开始收集相关数据,一组科学家负责对X射线荧光光谱数据进行分析该任务收集到了有关水星表面岩石的组分情况,科学家希望揭开水星到底发生了何种地质过程,导致其表面出现两种不同组成的岩石。
  
  对此,科学家在实验室中创建了两类岩石,模拟高温高压环境下的地质演化过程,通过实验科学家设想水星上曾经出现巨大的岩浆海洋,在这种环境下可演化出两种截然不同的岩石,通过结晶、凝固最后重新由熔岩喷发机制存在于水星表面。根据麻省理工学院地质学教授蒂莫西·格罗夫介绍:“水星上发生的事件其实是非常惊人的,地壳的年龄很可能超过了40亿岁因此这些岩浆海洋应该存在于非常古老的过去。”
  
  信使号探测器进入水星轨道时正处于强烈的太阳耀斑活跃期,作为太阳系内侧轨道上距离太阳最近的行星水星受到太阳光和辐射的“烘烤”,其表面的岩石反射出强烈的光谱信号,科学家通过X射线光谱仪就可以确定水星表面物质的化学成分。
  
  针对水星上岩石出现的不同化学组分,格罗夫认为可在实验室中模拟二氧化硅、氧化镁以及三氧化二铝的比例再将其熔化结晶,探索该过程中可能出现的情况。实验结果显示,两种成分可能来自同一地区,指向了一个巨大的岩浆海洋此外,本项研究还暗示了水星存在一个极为混乱的早期演化过程,其中包括大块天体的撞击,科学家认为这将填补水星早期历史的很多空白,加深我们对水星形成过程的理解。[4]
  
  科学家对“信使号”探测器2009年第三次飞越水星的观测数据进行了分析,最新结果发现水星表面最年轻的火山活动迹象,以及磁场亚暴的最新信息,并且在水星超稀薄外大气层中首次发现电离钙元素。
  
  最年轻火山活动迹象
  
  信使号探测器首席调查员肖恩-所罗门(Sean Solomon)说:“信使号每次飞越水星都会获得新的发现!我们发现水星是一颗颇具活力的行星,其活动性贯穿于整个历史阶段。”在前两次勘测中,信使号探测器发现水星早期历史时期曾遍布着火山活动,在最新的第三次飞越水星勘测中,该探测器发现290公里直径的环状碰撞坑,这是迄今观测发现最年轻的水星表面坑状结构,科学家将它命名为“Rachmaninoff”,其底部具有非常平滑的平原。
  
  美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室的路易丝·普罗克特(Louise Prockter)说:“我们认为Rachmaninoff环状坑底部平原是迄今在水星发现的最年轻火山迹象。此外,我们在Rachmaninoff环状坑东北部发现漫射环状明亮物质环绕在不规则洼地周围,标志着这些不规则洼地是火山喷口,并且其直径比之前所勘测的火山喷口都大。这项观测暗示着水星表面的火山活动性要比之前所认为的更持续,或许持续至太阳生命历史下半时期。[5]
  
  磁场亚暴
  
  磁场亚暴是一种太空气象,曾间歇地出现在地球上,通常每天会出现几次,持续1-3小时。地球上的磁场亚暴常伴随着一系列特殊现象发生,比如:北极和南极上空出现的壮丽极光现象。磁场亚暴也伴随出现危险的能量粒子这将导致地球观测卫星和地面通讯系统灾难性事故,尤其是地球同步轨道区域。地球磁场亚暴的能量来源于地球磁场尾部的磁性能量。
  
  在信使号探测器第三次飞越水星时,该探测器装载的磁力计首次发现水星磁场尾部磁性能量中像亚暴一样“载荷”,这种水星磁场亚暴能量大约是地球磁场亚暴的10倍,其运行速度是地球磁场亚暴的50倍。
  
  美国宇航局戈达德太空飞行中心的太空物理学家詹姆斯-斯莱文(James A. Slavin)称,最新观测显示水星的磁场亚暴相对强度比地球磁场亚暴大,同时,我们还发现水星磁场尾部增强与唐吉周期(Dungey cycle)的一致性唐吉周期是描述磁气圈内等离子循环的一个指标。
  
  斯莱文说:“信使号探测器最新观测首次显示地球之外的另一颗行星上唐吉等离子循环时间可以确定亚暴持续的时间,这暗示着这种地球磁气圈特征是宇宙的一种普遍现象。[5]
  
  水星外大气层构成
  
  水星的外大气层非常稀薄,是由水星表面和太阳风中的原子和离子构成,信使号探测器对水星外大气层的观测将提供一个研究水星表面和其太空环境之间交互影响的机会,并能够探测水星表面的构成,该行星遗失至星系空间的物质有助科学家理解水星当前和历史时期的构成状况。
  
  信使号探测器对水星外大气层的观测结果显示外大气层中中性和电离元素独特的空间分布特性,第三次飞越勘测首次探测到水星南极和北极外大气层的构成。美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室的罗-弗瓦西克(Ron Vervack)说:“勘测显示水星外大气层中包含着钠(Na)、钙(Ca)、镁(Mg)元素,在这次飞越水星勘测中,信使号首次发现外大气层含有电离钙,[6]
  
  水星极地发现大量水冰!
  
  据美国宇航局网站报道,该局正在水星轨道运行的信使号探测器获取的最新数据显示这颗行星上拥有大量水冰。大卫·劳伦斯(David Lawrence)是来自约翰·霍普金斯大学应用物理实验室(APL)的信使号首席科学家,也是一篇发表在在线版《科学通报》杂志上论文的第一作者。劳伦斯表示:“最新数据显示在水星极区存在水冰,如果将这些水冰平均铺满整个华盛顿,其厚度将超过两英里(约合3.2公里)。”[7]
  
  考虑到水星距离太阳如此之近,这颗行星上似乎是不可能存在水的。但是由于水星的自转轴倾角非常小,接近于零(更准确的说是不到1度),因此在水星的极区存在很多永久阴影区。科学家们在数十年前便开始猜测在这些永久阴影区内可能存在水冰。
  
  1991年,这一想法得到了一项重要证据,当时世界上最强大的射电望远镜——设在波多黎各岛上的阿雷西博射电天线向水星发射的雷达波,在其反射信号上发现这颗行星的极区存在一些反射率高的异乎寻常的“亮区”。这些亮区的雷达波反射率非常高,其特性和水冰非常相似。除此之外,很多这种明亮反射区的位置和1970年代美国水手10号探测器拍摄的水星地表大型陨击坑的位置相对应。不过科学家们一直无法确定这些亮区的位置和极区的那些永久阴影区位置是否同样相互吻合。
  
  但是,随着信使号抵达水星,这一切疑惑都烟消云散了。信使号探测器搭载的水星双成像系统在2011年和2012年年初拍摄的图像证明,那些强烈反射雷达波的亮区的确都位于水星南北两极的永久阴影区内。
  
  而来自信使号的最新数据确认了水星北极永久阴影区内沉积物质的主要成分确是水冰。在其中一些最寒冷的区域,水冰直接暴露于地表。而在一些稍稍温暖一些的区域,似乎有一些稍显暗色的物质覆盖着水冰表面。
  
  信使号使用中子能谱设备测量雷达反射亮区的氢原子丰度。通过这些测量数据就可以推算出冰的富集量。劳伦斯表示:“这些中子数据显示在水星极区的高雷达反射区域存在一层平均厚度约为数十厘米的富氢物质层,其上方还覆盖有一层10~20厘米厚的表层,这层表层中的氢含量则相对较低。”他指出:“这层覆盖在下方的富氢层的氢含量比例和纯净的水体相当。”
  
  根据美国宇航局戈达德空间飞行中心的格里高利·纽曼(Gregory Neumann)的说法,信使号搭载的水星激光高度计(MLA)获得的数据已经在水星地表获取了超过1000万个高程数据,用以制作高精度地形图。这些高程数据同样支持了水冰存在的看法。在另外一份论文中,纽曼和同事们报告了首次对水星处于永久阴影区的北极地区进行的高程测量,结果显示这些区域存在一些不规则的明亮和暗色的沉积物。
  
  纽曼表示:“在此之前还从未有人在水星上看到过这些阴暗区域,因此它们一直充满神秘感。”纽曼认为这些明亮和暗色的物质都是由彗星或小行星携带到水星上来的。这种说法得到了加州大学洛杉矶分校大卫·佩吉(David Paige)教授一篇文章的支持。佩吉指出:“这些暗色物质可能是一些复杂有机化合物的混杂体,它们由彗星和富含有机物的小行星在撞击水星时携带而来。可能也正是通过同样的机制,水也被带到了这颗太阳系最内侧的行星上。”
  
  西恩·所罗门(Sean Solomon)来自哥伦比亚大学拉蒙特-多赫提地球观测台,也是信使号项目首席科学家。他说,覆盖在水冰成分表面的一层黑色物质则让事情变得更加复杂了。他说:“在超过20年的时间里,科学家们一直在争论这颗最靠近太阳的行星上的永久阴影区是否存在大量的水冰。现在信使号为这个问题给出了一个明确的肯定答案。”
  
  不过所罗门也指出:“新的观测结果也引出了新的问题。这些位于极区的黑色物质大部分都是有机质吗?这些物质究竟经历了何种化学反应过程?水星地表或地下是否有一些区域同时存在液态水和有机质?只有对水星开展持续的研究,我们才能最终回答这些问题。”
  
  真正发现水星有冰
  
  2014年,美国航天局派往水星的探测器信使号,早前传来的照片中,却发现北极地区一个陨石坑附近有冰的存在,是首次真正发现水星有冰。
  
  学者早于两年前已透过间接的分析指水星上存在着冰,但这次则是首次直接看到。专家估计冰块有数以十米厚,但亦可能延伸至坑洞内。虽然水星围绕太阳转一圈需时58个地球日,几乎整个大地都被阳光照射,但水星的极地则永远无法被太阳照到,温度低得有机会让冰形成。[8]
  
  水星文化
  
  1976年,国际天文学联合会开始为水星上的环形山命名。
  
  水星的表面很像月球,满布着环形山、大平原、盆地、辐射纹和断崖。于是,水星上的环形山和月球上的环形山一样,也进行了命名。水星表面上环形山的名字都是以文学艺术家的名字来命名的,没有科学家,这是因为月面环形山大都用科学家的名字命名了。水星表面被命名的环形山直径都在20公里以上,而且都位于水星的西半球这些名人的大名将永远与日月争辉,纪念他们为人类作出的卓越贡献。
  
  在国际天文学联合会已命名的310多个环形山的名称中,其中有15个环形山是以我们中华民族的人物的名字命名的。有伯牙:传说是春秋时代的音乐家;蔡琰:东汉末女诗人;李白:唐代大诗人;白居易:唐代大诗人:董源:五代十国南唐画家;李清照:南宋女词人;姜夔:南宋音乐家;梁楷:南宋画家;关汉卿:元代戏曲家;马致远:元代戏曲家;赵孟俯:元代书画家;王蒙:元末画家;朱耷:清初画家;曹沾(即曹雪芹):清代文学家;鲁迅:中国近代文学家。[9]
  
  在天文学家创建详细的水星地图之前,Solitudo Hermae Trismegisti (荒芜的Hermes Trismegistus)被认为是水星的一大特色,覆盖了行星1/4的东南象限。
  
  墨丘利,是在古斯塔夫·霍尔斯特的音乐,行星组曲中运动的四棱使者。
  
  “信使”号撞击水星
  
  美国航天局16日宣布,“信使”号水星探测器燃料即将耗尽,可能将于30日以撞击水星的方式结束使命。

返回首页

------分隔线----------------------------
免责声明
相关阅读
栏目列表
推荐内容