(水手十號繪制的水星地表圖)
(1973年美國就發(fā)射的宇宙飛船“水手10號”拍攝的水星黑白照片)
接下來我要告訴大家一個我的研究結(jié)果,水星出現(xiàn)在地球上的隕石很可能會和火星不分上下,因為水星是太陽系所有的行星中離心率最大的行星;它的離心率是0.21,使它與太陽的距離在4600萬至7000萬公里的范圍之間。它以87.969地球日的周期完整的公轉(zhuǎn)太陽一圈。右邊的水星軌道圖疊加上有著相同半長軸的圓形軌道,以顯示出軌道離心率造成的影響。以5天為間隔的標示顯示出在近日點時有著較大的距離,清楚的顯示出比較高的軌道速度。球的大小,與它們和太陽的距離成反比,用來說明日心距離的變化。到太陽距離的變化,結(jié)合行星繞著自轉(zhuǎn)軸的自轉(zhuǎn)軌道共振,造成表面溫度復雜的變化。這種共振使得一個水星日的長度是水星的兩年,或是大約176個地球日。水星離心率如此之大,帶給了我們大家關(guān)于水星上面的物體容易的逃逸的論證事實。
雖然水星表面的向陽溫度是非常的高,但據(jù)美國、俄羅斯、歐洲的觀測的結(jié)果顯示:仍然強烈的支持冰 (凍結(jié)的水)
存在于水星。在極區(qū)深坑的底部從未被陽光直接照射過,溫度依然維持在102K以下,遠低于全球的平均溫水冰強烈的反射了雷達,金石70米的望遠鏡和VLA在1990年代早期的觀測,透漏了在接近極區(qū)有非常高的雷達反射斑點。雖然冰不是造成這些反射區(qū)域的唯一可能原因,但天文學家相信冰是最有可能的。就在這幾天美國的國家航空航天局的水星探測衛(wèi)星信使號團隊發(fā)言人表示,在水星北極區(qū)域,永遠曬不到太陽的陰暗坑洞內(nèi),發(fā)現(xiàn)隱藏了大量凍冰(重量可能多達1012公噸)。在我個人看來,也許水星的可居住條件并不比火星差。
水星不僅太小,而且太熱,因此他的引力不足以長期的留住大氣層;但它確實有一個稀薄的、局限在表面的外逸層,包含著氫、氦、氧、硫、鈣、鉀和其它元素。這個外逸層并不穩(wěn)定,原子會不斷的失去和由其它不同的來源獲得補充。氫和氦可能來自太陽風,并在逃逸回太空之前先擴散至水星的磁層。元素的放射性衰變是水星地殼內(nèi)氦、鈉和鉀的另一個來源。信使號發(fā)現(xiàn)鈣、氦、氫氧化物、鎂、氧、鉀、硅和鈉的比例偏高。也有水蒸氣的存在,組合的過程發(fā)表如下:彗星撞擊其表面,濺射創(chuàng)造出的水,其中的氫來自太陽風,氧來自巖石,和在極區(qū)坑洞內(nèi)永久陰影下儲存的冰升華。檢測到許多由水釋出的離子,如O 、OH-、和H2O 則是一個驚喜。由于這些為數(shù)可觀的離子是在水星的太空環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的,因此科學家推測是被太陽風從水星表面或外逸層摧毀的分子。
在1980-1990年間,美、俄、歐科學家在水星大氣層中發(fā)現(xiàn)鈉、鉀、鈣,相信主要是表面的巖石被微隕石撞擊汽化導致的。在2008年,信使號探測器發(fā)現(xiàn)了鎂。研究指出,鈉的排放是區(qū)域性的點,對應于這顆行星的磁極。這將顯示出在磁層和行星表面之間的交互作用。好了,說了這么多,我先把稀有金屬隕石圖片奉上給大家欣賞,后面再繼續(xù)探討。
(含特殊稀有金屬的稀有隕石,這個來自水星的稀有隕石的實物圖片上大家可以很清楚的看到:隕石的二次爆炸、三次爆炸,隕石熔殼與爆炸斷面再熔融及二次熔殼等等特征。部分熔殼上面還有經(jīng)典的隕石熔流線。這是個極好的收藏佳品,也是很好的隕石實物教材)
好了,我們接著聊水星吧。水星的表面與月球很相似,呈現(xiàn)出像海的廣大平原和大量的撞擊坑,顯示它數(shù)十億年來都處于非活動狀態(tài)。我們對水星地質(zhì)的認識建立在1975年飛越水星的水手10號和地面的觀測,它是我們了解最少的類地行星。當信使號最近飛越水星的資料被處理過后,這方面的知識將會有所增進。例如,科學家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一個不尋常的火山口輻射槽,稱之為“蜘蛛”。稍后,被重新命名為阿波羅多羅斯。
水星在46億年前形成時,曾經(jīng)經(jīng)歷過彗星和小行星短暫的輪番轟擊,在38億年前結(jié)束,可能是獨立發(fā)生的后期重轟炸期。在這些劇烈形成隕石坑的期間,由于缺乏大氣層來減緩撞擊,行星表面整個都被隕石坑覆蓋著。在這個期間,行星有著火山的活動,像是卡洛里盆地等盆地都被來自行星內(nèi)部的巖漿覆蓋著,形成如同在月球上發(fā)現(xiàn)的海一樣的平原。
從信使號于2008年10月28日飛越水星,研究人員獲得更多鑒別水星表面渾沌地形的資料。水星的表面比火星和月球更為復雜
(詭異),它包含了大量在兩者上都值得注意的類似地質(zhì),像是海和平原等。
說說水星的內(nèi)部結(jié)構(gòu),水星是太陽系內(nèi)與地球相似的4顆類地行星之一,有著與地球一樣的巖石個體。它是太陽系中最小的行星,在赤道的半徑是2,439.7公里。水星甚至比一些巨大的天然衛(wèi)星,像是甘尼米德和泰坦,還要小,雖然質(zhì)量較大。水星由大約70%的金屬和30%的硅酸鹽材料組成,水星的密度是5.427公克/厘米3,在太陽系中第二高的,僅次于地球的5.515公克/厘米3。如果不考慮重力壓縮對物質(zhì)密度的影響,水星物質(zhì)的密度將是最高的。未經(jīng)重力壓縮的水星物質(zhì)密度是5.3公克/厘米3,相較之下的地球物質(zhì)只有4.4公克/厘米3。從水星的密度可以推測期內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細資料。地球的高密度,特別是核心的高密度,是由重力壓縮所導致的,水星是如此的小,因此它的內(nèi)部不會被強力的擠壓。所以,它要有如此高的密度,它的核心必然是大且含有許多的鐵。
地質(zhì)學家估計水星的核心占有體積的42%;地球的核心只占體積的17%。最近的研究強烈的支持水星有一個熔融的核心,包圍著核心的是500–700公里厚的硅酸鹽地函。根據(jù)水手10號任務和從地面觀察的資料,水星的地殼被認為只有100-300公里的厚度。水星表面的一大特征是有無數(shù)的窄脊,在長度上可以延伸到數(shù)百公里。相信這些都是在地殼已經(jīng)凝固以后,水星的核心和地函因冷卻而收縮造成的。
水星核心含有的鐵高出太陽系內(nèi)任何主要的行星,已經(jīng)有幾種理論被提出來解釋。得到最廣泛支持的理論是水星原本有著類于于常見的球粒隕石金屬-硅酸鹽比率的核心,被認為是太陽系內(nèi)點行的巖石物質(zhì),質(zhì)量大約是目前質(zhì)量的2.25倍。在太陽系早期的歷史中,水星可能遭受到一顆直徑數(shù)百公哩,質(zhì)量約為其1/6的微行星撞擊。這次撞擊剝離了大量原始的地殼和地函,留下的核心就相對的成為組成中較大的部分。一個類似的過程,稱為巨大撞擊假說,被用來解釋地球的衛(wèi)星,月球的形成。這第一種推論在國際上被大多數(shù)國家和學者認可。
第二種假說,水星在太陽輸出的能量穩(wěn)定下來之前就已經(jīng)在太陽星云中形成。這顆行星原本的質(zhì)量是目前的兩倍,但在原行星的收縮過程中,水星的溫度可能在2,500-3,500K
(與攝氏溫標相當,但是高273度),并且可能高達10,000K。水星表面許多的巖石成份在如此的高溫下可能都汽化,成為大氣層中的'巖石蒸汽',然后被太陽風帶走了。
第三種假說建議,太陽星云造成水星吸積的物質(zhì)被拖曳,這意味著水星表面較輕的物質(zhì)會從吸積的材料中丟失。每種假說預測的水星表面有不同的成分,兩個即將進行的太空任務,信使號和貝皮可倫坡號,兩者都將經(jīng)由觀測來測試它們的學說。信使號已經(jīng)發(fā)現(xiàn)表面的鉀和硫的含量在預測水平之上,巨大撞擊假說和地殼和地函的汽化未曾發(fā)生,因為鉀和硫都會在這些事件的高溫下被驅(qū)離。此一發(fā)現(xiàn)似乎傾向于較輕的行星材料受到拖曳而離開,造成較重的金屬材料被濃縮。
國家航空航天局拍太陽系奇幻星球 水星
(飛抵水星的“信使”號水星探測器)
好了,最后再給大家回顧我的這塊水星隕石吧,它是一顆行星或其他在歷史中的某個時期表面流淌著巖漿的天體的產(chǎn)物,最后被噴射出來。證據(jù)表明,這塊巖石可能形成于巖漿頂上。這塊巖石還沒脫離母體前的水星環(huán)境可能和月球環(huán)境有點類似,但明顯它完全不同于地球巖石及全球已知的各類隕石。
本水星隕石的磁場強度要比迄今發(fā)現(xiàn)的其他任何太空巖石低。這里所說的磁場強度指的是磁力通過一個宇宙天體磁場進入一塊巖石的強度。綜合“水手10號”探測器及目前正環(huán)繞水星軌道運行的美國宇航局“信使”號衛(wèi)星發(fā)回的資料顯示,加上以往其他的水星資料分析。這顆行星的低磁力與本水星隕石中發(fā)現(xiàn)的磁力相似。
本水星稀有金屬隕石大約由百分之三十多的硅酸鹽材料組成,各種金屬硫化物(包含各種地球罕見的稀有金屬硫化物)豐富,基本吻合了水星成分分布和組成特征。將來信使號探測衛(wèi)星的觀測結(jié)果還可能為我們提供進一步的水星信息。水星地質(zhì)和化學成分和本水星隕石是相似的,這顆行星表面的鐵含量較低。而這塊隕石的鐵含量也比較低,這意味著不管它來自哪里,它的“母體”都和水星相似。不管是從本稀有金屬隕石的表面熔殼特征及整體的物質(zhì)組成、巖石顏色、密度構(gòu)造等分析,本稀有金屬隕石都可以確認為目前全球唯一發(fā)現(xiàn)的特征明顯的水星隕石。
水星相關(guān)新聞報道:
(“信使”號在第三次飛掠中觀測到的雙環(huán)盆地)
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2011年“信使”號進入了環(huán)繞水星的軌道之后,它將至少花一年的時間來探測水星表面的元素組成,以此來確認先前的探測結(jié)果并且檢驗水星核心及地殼演化的相關(guān)理論。此外,“信使”號還將進一步探測水星稀薄的大氣并且對它的南北兩極進行首次詳細探測。
除了美國之外,歐洲也在躍躍欲試要對水星開展探測。歐洲空間局的“比皮科倫坡”探測器計劃將于2014年發(fā)射升空,這是歐洲首次嘗試探測水星?!氨绕た苽惼隆辈扇×撕汀靶攀埂碧栴愃频牟呗裕柚厍蚝退堑囊淼竭_最終的目的地,整個過程長達6年。同時它還將使用太陽能電推進系統(tǒng),這是該系統(tǒng)首次被用于深空探測任務。
這一切都在說明,水星正在成為未來空間探測炙手可熱的目標,屆時水星也將掀開其頭上的面紗,露出它鮮為人知的一面。
信使號探測器已完成100多圈繞行水星之旅。信使號的相機使用從可見光到紅外光的8個顏色波段拍下了細致的照片,以探測水星表面成分,找尋其演化歷程的線索。這張清晰的圖片由廣角相機三種顏色的照片合成,但色彩經(jīng)過增強。肉眼中的水星表面顏色較暗淡。圖中區(qū)域橫跨1千公里。照片保留了原有的清晰度,可辨別小到一公里表面形態(tài)。
好了,到這里本文結(jié)束,從我按實際分析的情況來看,水星和火星一樣有部分水源存在。水星的熱、冷交界區(qū)的溫度也許適合人類在那里建立長期的各類考察站和各種礦物開采工廠。從我的水星隕石里可以發(fā)現(xiàn)水星蘊含多種地球稀缺的稀有金屬和各種礦物,這一切都在說明,水星正在成為未來全球空間探測炙手可熱的目標,縱觀全球,哪個國家在水星的開發(fā)拔得頭籌,那么將使那個國家財富的未來不可估量。