水星存在火山活动 原有的理论将被颠覆

2019-02-13 | 见丰网
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水星火山活动或持续数十亿年将颠覆原有理论。一直以来大家都以为水星这颗距离太阳很近的行星是不可能出现火山喷发的状况的,但是事实表明,水星确实存在火山喷发的迹象,这一事实将颠覆大家对水星的认识。

水星(英语:Mercury,拉丁语:Mercurius)是太阳系八大行星最内侧也是最小的一颗行星,也是离太阳最近的行星。符号:☿, 中国称为辰星,有着八大行星中最大的轨道偏心率。它每87.968个地球日绕行太阳一周,而每公转2.01周同时也自转3圈。

水星有着太阳系行星中最小的轨道倾角。水星轨道的近日点每世纪比牛顿力学的预测多出43弧秒(角秒)的进动,这种现象直到20世纪才从爱因斯坦的广义相对论得到解释。

水星是一颗类地行星,由于其非常靠近太阳,所以只会出现在凌晨成为晨星,或是黄昏出现作为昏星。除非有日食,否则在阳光的照耀下通常是看不见水星的。

美国太空网报道,有证据显示水星上曾经存在持续数十亿年的火山喷发活动,这是一项令人意外的发现,因为直到最近,科学家们还都一直以为在这颗如此靠近太阳的行星上是不可能存在这种情况的。这项发现将重塑我们对水星起源的认识。

在地球上,剧烈的火山喷发会造成灾难性影响,如1980年代美国海伦斯火山的喷发便是很好的案例。那是美国历史上损失最为惨重的火山喷发案例之一。之所以会有火山喷发,是因为地球内部富含挥发分——包括水,二氧化碳以及其他能在较低的温度环境下发生挥发的物质成分。随着熔融岩浆从地球深部上涌,溶解在其中的挥发分会随着压力下降而释放出来,巨大的压强将撕裂地壳,就像一只膨胀到极限的气球。

但说到挥发分,长期以来水星都被认为是缺乏挥发分的。因此研究人员认为水星上是不应该会存在火山喷发现象的。然而在2008年,美国宇航局的信使号水星飞船开始抵达水星开展探测,研究人员在它发回的图像上发现水星地表存在很多反照率异常明亮的区域。

这些物质看起来很像是火山灰,这是火山爆发的证据。大量的这类物质证明水星的内部并非完全缺乏挥发分,科学家们长久以来的观点很有可能是错的。

但仅仅根据信使号的初步勘察结果还很难判断这些物质究竟是在什么时期产生的。而现在,科学家们逐渐意识到,水星上的挥发分并非是在这颗行星历史的早期阶段以剧烈的形式释放出来,其爆发性的火山活动一直延续了数十亿年之久。

研究人员对2011年信使号进入水星轨道之后拍摄的图像中记录的51处水星地表疑似火山灰分布区进行了考察。相比最初的简单飞掠观测,信使号飞船的轨道观测图像为科学家们提供了更加详尽的有关这些火山碎屑物以及喷发口的信息。

轨道图像显示这些喷发口中的一些要比另一些显示更高的侵蚀程度。这就暗示这些喷发事件并非是同时期发生的。这项研究的第一作者,美国布朗大学行星科学家蒂莫西·古吉(Timothy Goudge)表示:“如果这种喷发活动的确仅仅是短暂的一个时期并很快终止了,那么你应该能够预期将会看到这些喷发口都显示相似水平的侵蚀程度。然而我们并未看到这样的场景,我们所看到的是不同的侵蚀程度。因此看起来水星上的火山喷发活动持续了一段较长的时间。”

研究人员们还注意到大约90%的这类火山灰沉积都位于陨星撞击坑内。这些沉积物必定是在这些撞击坑形成之后才堆积在这里的,因为如果它们是在撞击发生之前便存在,那么撞击过程将会将其破坏。

科学家们根据陨击坑的受侵蚀程度来评估它们的年龄。运用这种方法,古吉和同事们发现这些沉积物所在的陨击坑年龄大致在10亿年至40亿年之间。据此科学家们认为水星上的火山活动并非局限于大约45亿年前的早期阶段。古吉表示:“最令人意外的是这些沉积物所在陨击坑的年龄范围之大,这说明了水星内部保存有挥发分的时间跨度之长。”

此前的水星形成模型认为水星的形成过程中不太可能允许其保留大部分的挥发分物质。比如水星拥有一个异常巨大的内核,过去的模型认为这可能说明水星过去曾经更大,但其外部圈层在一次灾难性的大撞击中被剥蚀掉了。

但考虑到这项最新发现,这种理论似乎已经站不住脚。加上信使号还在水星表面探测到其他一些挥发分,包括硫,钾和钠等物质的存在。未来的研究还将着眼于在水星地表搜寻更多的这类火山灰堆积物以及它们对应的喷发口。古吉表示:“未来对单个喷发口及其对应沉积物的详细研究将帮助最终揭开水星地表火山活动的详情。”

所以说我们对宇宙对星球对地球之外的一切都还不够了解,探索到的也都还不够多,甚至恐怕连九牛一毛都算不上,我们还要继续努力。

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【责任编辑:阿诺】
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