美信使號(hào)探測(cè)器在水星極地發(fā)現(xiàn)疑似水冰
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探索太陽(yáng)系內(nèi)其他行星一直是人類的追求,科學(xué)家和NASA也對(duì)這項(xiàng)活動(dòng)樂(lè)此不疲。水星是太陽(yáng)系內(nèi)的最內(nèi)側(cè)行星,地表溫度超過(guò)400攝氏度??茖W(xué)家一直懷疑在雷達(dá)掃描中發(fā)現(xiàn)的明亮沉積物可能就是水冰,根據(jù)美國(guó)宇航局“信使”號(hào)探測(cè)器獲取的數(shù)據(jù),水星極地地區(qū)的永久陰暗區(qū)隕坑深處可能存在水冰。“信使”號(hào)傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)一步提高了這一觀點(diǎn)的可信度。
負(fù)責(zé)“信使”號(hào)成像系統(tǒng)的科學(xué)家,美國(guó)約翰斯-霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室的南希-查伯特表示:“在此之前,我們從未獲取過(guò)這些明亮沉積物所在區(qū)域的圖像。水星雙重成像設(shè)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于永久陰暗區(qū),北極附近的明亮沉積物也處在陰暗區(qū),為水冰假設(shè)提供了佐證?!?/P>
但查伯特同時(shí)也指出這一發(fā)現(xiàn)并不是決定性證據(jù),證明這些沉積物就是水冰。發(fā)現(xiàn)這些明亮沉積物的隕坑溫度較高,需要存在一個(gè)隔熱層,才允許水冰存在。目前,科學(xué)家正對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?!靶攀埂碧?hào)于2011年3月進(jìn)入水星軌道,一天繞水星運(yùn)轉(zhuǎn)兩周,目前已拍攝了近10萬(wàn)幅照片,同時(shí)對(duì)水星表面進(jìn)行了400多萬(wàn)次測(cè)量?!靶攀埂碧?hào)共用了6年時(shí)間,飛行6000萬(wàn)英里(約合9656萬(wàn)公里),才進(jìn)入水星軌道。
與1975年的“水手10”號(hào)相比,“信使”號(hào)對(duì)水星表面進(jìn)行了更為全面的觀測(cè),“水手10”號(hào)只拍攝了地表部分區(qū)域的圖像。“信使”號(hào)獲取的新測(cè)量數(shù)據(jù)顯示,這顆已經(jīng)沉寂了幾十億年的行星過(guò)去的火山活動(dòng)也非?;钴S。由于地表下方的活動(dòng),水星上的隕坑出現(xiàn)傾斜。宇航局科學(xué)家認(rèn)為水星地核周圍的地殼和地??赡芫拖褚粚咏燮?,處在一個(gè)巨大的鐵核頂端。根據(jù)引力數(shù)據(jù)判斷,水星可能擁有一個(gè)截然不同的內(nèi)部結(jié)構(gòu),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(gòu)成。水星表面的很多隕坑隨時(shí)間推移發(fā)生傾斜,說(shuō)明內(nèi)部活動(dòng)導(dǎo)致隕坑形成后的地貌發(fā)生扭曲。
在《科學(xué)》雜志刊登的兩篇論文中,研究人員詳述了他們的發(fā)現(xiàn)。研究論文合著者、麻省理工學(xué)院的地球地理學(xué)教授瑪麗亞-祖博爾表示:“在‘信使’號(hào)進(jìn)行全面觀測(cè)前,很多科學(xué)家認(rèn)為水星與月球非常相似,在太陽(yáng)系歷史非常早的時(shí)期便平靜下來(lái)。在其演化史上的大部分時(shí)間里,它都是一顆‘死星’。現(xiàn)在,我們發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)有力的證據(jù),證明水星內(nèi)部存在與眾不同的動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象,說(shuō)明水星曾在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于活躍狀態(tài)?!?/P>
根據(jù)“信使”號(hào)的引力測(cè)量數(shù)據(jù),研究小組推測(cè)水星可能擁有一個(gè)巨大的鐵核,占到水星半徑的近85%,地幔和地殼只占15%,就像一層桔子皮。宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的科學(xué)家大衛(wèi)-史密斯表示:“我們此前就提出一種有關(guān)水星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的想法,但最初的觀測(cè)數(shù)據(jù)并不支持我們的理論,致使我們懷疑觀測(cè)結(jié)果。隨后,我們又進(jìn)行了更多研究,證實(shí)了觀測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,而后重新研究有關(guān)水星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的理論,與觀測(cè)結(jié)果相符的理論?!?/P>
利用水星表面的激光測(cè)量數(shù)據(jù),研究人員對(duì)水星北半球的多個(gè)地貌特征進(jìn)行了測(cè)繪,結(jié)果發(fā)現(xiàn)海拔變化幅度小于火星或者月球。此外,他們還在水星卡諾里斯盆地發(fā)現(xiàn)了水星最大的隕坑,這大大出乎他們意料。這個(gè)隕坑的底部部分區(qū)域高出邊緣,說(shuō)明來(lái)自水星內(nèi)部的力量在隕坑形成后將其推高。祖博爾和同事還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)由低地構(gòu)成的區(qū)域,幾乎就以水星北極為中心。根據(jù)他們的研究發(fā)現(xiàn),這個(gè)低地區(qū)在水星漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中逐漸遷移到這一地區(qū)。
(“信使”號(hào)2012年初拍攝的水星照片。水星上的一個(gè)隕坑可能與這顆行星的軌道不穩(wěn)定有關(guān))