我們終於知道了水星是如何變成深灰色的：一種古老的碳殼
水星異常的深色多年來一直困擾著科學家們，但一項利用美國宇航局資料進行的新研究揭示了水星獨特外觀的起源。一種稱為石墨的富含碳的物質——鉛筆中的同一種物質——覆蓋著水星的錶面，將其染成深灰色。
發表在《自然地球科學》上的一項研究稱，這些斑塊被認為來自一個隱藏在水星錶面下的古老碳殼。當小行星或其他物體撞擊地球時，碳會上升到錶面，留下巨大的撞擊坑，暴露出下麵的古老物質。
“只有一些東西能使錶面變暗。”
這最終可以解釋水星黑暗錶面的起源。據美國國家航空航天局（NASA）介紹，專家們最初認為，月球上的暗斑可能是由鐵構成的，因為鐵在月球上構成了類似的暗斑。但是信使號的資料表明水星錶面的鐵含量非常低，這使得天文學家們對水星的深色來源感到困惑只有少數東西能使錶面變暗，”美國宇航局約翰遜航天中心的天體材料館長弗朗西斯·麥庫賓（Francis McCubbin）說，他沒有參與這項研究。一些專家提出了碳可以解釋這種顏色的想法，但天文學家不確定碳是來自行星本身，還是由小行星帶到水星。
在這項研究中，科學家們使用了美國宇航局現已退役的信使號航天器的最終軌道資料，該航天器圍繞水星運行了四年。在信使號執行的最後幾個月裡，美國宇航局使探測器離水星越來越近，並最終讓飛船撞上水星錶面。隨著信使號到達較低的高度，飛船能夠更深入地分析水星錶面，讓研究人員瞭解水星的暗斑是由什麼組成的。”約翰霍普金斯大學應用物理實驗室的研究科學家、研究報告作者帕特裡克·佩普洛夫斯基說：“這項研究實際上是在最後幾組測量資料的基礎上進行的。”這是飛船的離別禮物。”
一個被認為是石墨的黑色光環環繞著水星上的隕石坑(美國宇航局）
研究人員認為，這種碳物質肯定是在水星早期形成的。研究稱，碳礦物漂浮在曾經覆蓋地球整個錶面的全球巖漿海洋頂部。在那裡，碳硬化成地殼，最終被水星早期火山噴出的大量熔岩覆蓋。熔岩隨後在碳層頂部冷卻，形成次級地殼。但多次暴露的碳結殼與頂層混合，使水星的陰影變暗。
換句話說：碳是一種非常古老的物質，自從水星形成以來，它就一直是水星的一部分。”“它給我們提供了一個機會，看到一個古老的錶面，”佩普洛夫斯基說研究這一點，我們可以試圖更好地瞭解類地行星是如何形成的。”
“它讓我們有機會看到一個古老的錶面。”
在這項研究中，美國宇航局的研究人員使用了一種信使儀器，可以測量在原子核內發現的逃逸粒子，稱為中子。當高能宇宙射線撞擊一顆行星時，中子會從原子中逃逸出來，從而將行星錶面的原子核擊碎。逃離行星錶面的中子數量告訴科學家行星錶面是由什麼構成的；例如，鐵不會像碳那樣讓那麼多中子逸出。信使號發現大量中子從水星的暗斑中逸出，表明存在一種被稱為石墨的碳。
佩普洛夫斯基和他的團隊還註意到，幾乎總是在隕石坑周圍發現這種黑色物質。這使得研究人員相信，在地殼下麵有大量的碳物質；當物體撞擊到水星的頂面時，碳就會被噴射或暴露出來。
麥庫賓說，這為水星最初的演化提供了一個更清晰的影象。他還認為，這項研究為繼續研究水星提供了更多動力，因為這些礦物在太陽系其他地方是找不到的。”“我們從未有過像水星這樣奇特的行星錶面，”麥庫賓說我們的下一步應該是送些東西去那裡看看，或者帶回一些樣品。
- 發表於 2021-05-03 18:30
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