水星异常的深色多年来一直困扰着科学家们，但一项利用美国宇航局数据进行的新研究揭示了水星独特外观的起源。一种称为石墨的富含碳的物质——铅笔中的同一种物质——覆盖着水星的表面，将其染成深灰色。

发表在《自然地球科学》上的一项研究称，这些斑块被认为来自一个隐藏在水星表面下的古老碳壳。当小行星或其他物体撞击地球时，碳会上升到表面，留下巨大的撞击坑，暴露出下面的古老物质。

“只有一些东西能使表面变暗。”

这最终可以解释水星黑暗表面的起源。据美国国家航空航天局（NASA）介绍，专家们最初认为，月球上的暗斑可能是由铁构成的，因为铁在月球上构成了类似的暗斑。但是信使号的数据表明水星表面的铁含量非常低，这使得天文学家们对水星的深色来源感到困惑只有少数东西能使表面变暗，”美国宇航局约翰逊航天中心的天体材料馆长弗朗西斯·麦库宾（Francis McCubbin）说，他没有参与这项研究。一些专家提出了碳可以解释这种颜色的想法，但天文学家不确定碳是来自行星本身，还是由小行星带到水星。

在这项研究中，科学家们使用了美国宇航局现已退役的信使号航天器的最终轨道数据，该航天器围绕水星运行了四年。在信使号运行的最后几个月里，美国宇航局使探测器离水星越来越近，并最终让飞船撞上水星表面。随着信使号到达较低的高度，飞船能够更深入地分析水星表面，让研究人员了解水星的暗斑是由什么组成的。”约翰霍普金斯大学应用物理实验室的研究科学家、研究报告作者帕特里克·佩普洛夫斯基说：“这项研究实际上是在最后几组测量数据的基础上进行的。”这是飞船的离别礼物。”

一个被认为是石墨的黑色光环环绕着水星上的陨石坑(美国宇航局）

研究人员认为，这种碳物质肯定是在水星早期形成的。研究称，碳矿物漂浮在曾经覆盖地球整个表面的全球岩浆海洋顶部。在那里，碳硬化成地壳，最终被水星早期火山喷出的大量熔岩覆盖。熔岩随后在碳层顶部冷却，形成次级地壳。但多次暴露的碳结壳与顶层混合，使水星的阴影变暗。

换句话说：碳是一种非常古老的物质，自从水星形成以来，它就一直是水星的一部分。”“它给我们提供了一个机会，看到一个古老的表面，”佩普洛夫斯基说研究这一点，我们可以试图更好地了解类地行星是如何形成的。”

“它让我们有机会看到一个古老的表面。”

在这项研究中，美国宇航局的研究人员使用了一种信使仪器，可以测量在原子核内发现的逃逸粒子，称为中子。当高能宇宙射线撞击一颗行星时，中子会从原子中逃逸出来，从而将行星表面的原子核击碎。逃离行星表面的中子数量告诉科学家行星表面是由什么构成的；例如，铁不会像碳那样让那么多中子逸出。信使号发现大量中子从水星的暗斑中逸出，表明存在一种被称为石墨的碳。

佩普洛夫斯基和他的团队还注意到，几乎总是在陨石坑周围发现这种黑色物质。这使得研究人员相信，在地壳下面有大量的碳物质；当物体撞击到水星的顶面时，碳就会被喷射或暴露出来。

麦库宾说，这为水星最初的演化提供了一个更清晰的图像。他还认为，这项研究为继续研究水星提供了更多动力，因为这些矿物在太阳系其他地方是找不到的。”“我们从未有过像水星这样奇特的行星表面，”麦库宾说我们的下一步应该是送些东西去那里看看，或者带回一些样品。