鼠兔 信使号观察水星这么多年发现了什么?水星上真的有水吗?


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鼠兔 信使号观察水星这么多年发现了什么?水星上真的有水吗?

水星上的水在很长的一段时间内 , 人们都觉得水星上绝对不会有水出现 , 因为第一它离太阳太近了 , 水星的白天温度可以达到430摄氏度 , 就算有水也蒸发了 。 第二是因为它太小了 , 水星是最小的一颗行星 , 它对气体分子的吸引力比不上地球 , 包括水蒸气在内的很多分子 , 都能很容易的逃逸到太空中 , 所以水星几乎没有大气层 , 但是在1991年 , 人们用当时世界上最强大的射电望远镜 , 阿雷西博望远镜向水星发射雷达波后 , 反射回来的信号里出现了一些很明亮的区域 , 这发现让人类首次怀疑水星的两极可能有水冰 。
20年后通过信使号的探测数据 , 确认此前发现的明亮区域 , 均位于水星极区陨石坑的永久阴影区 , 借助信使号上的中子光谱仪 , 获得的极地地区中子通量的纵向平均值 , 确认高纬度地区中子通量的减少 , 是水星极地存在轻的证据 。 由于水星的自转轴倾角非常小 , 只有0.1度 , 因此在水星的两极陨石坑中存在很多永久阴影区 , 那里不会被阳光照射 , 相当于一年到头都是寒冷的黑夜 。
在这个地区这么低的温度 , 无论是水星自身内部蒸发出来的水 , 还是彗星本身就拥有的水 , 都会在这里一瞬间结成冰 , 并且长期保存在这片区域
信使号的测量结果显示水星有着含量惊人的 , 在中等高温下蒸发的挥发性元素 , 这排除了任务之前提出的许多有关水星形成和早期历史的模型 , 因为钾的挥发性比钍大得多 , 所以这两种元素的丰度比 , 是一个衡量行星热过程 , 非常敏感的指标 。 对于水星来说 , 这个比例与距离太阳够远的其他类地行星相似 , 但明显高于月球 , 因为月球在导致其形成的巨大冲击中失去了大量的钾 。 信使号的伽马射线光谱仪 , 在其北部高纬度地区观测到了特别高丰度的钾 , 同时也发现了 , 相对高丰度的其他会发性元素包括硫、钠和氯 。
水星表面的高硫含量和低铁含量表明 , 水星是由含氧量比其他内地行星少的物质所形成 。 这为内太阳系所有行星的形成 , 提供了重要的理论限制 。
季节性的外逸层水星很小 , 因此它的引力不足以长期留住大气层 , 虽然水星的大气层相比地球是很稀薄 , 不过水星的大气层包含着许多元素在它的外逸层 。 这个外逸层并不稳定 , 原则会不断的失去和由其他不同的来源获得补充 , 水星稀薄的外逸层会散射阳光 , 使其中的钠发出明亮的橙色光 , 其亮度与它的含量成正比 , 如果你站在水星表面 , 在一年中的大部分夜晚会看到水星的夜空 , 会呈现类似于钠路灯照亮的橙色光亮 。
水星的磁场和磁层尽管水星很小 , 自转很慢 , 但它仍有值得注意的全球性磁场 。 像地球一样 , 水星的磁场是双极的 , 不同于地球的是水星的磁极 , 和水星的自转轴几乎是一致的 。 根据信使号磁强计的测量 , 水星磁场的强度仅有地球的1.1% , 这个磁场强度足以偏转 , 围绕着水星的太阳风创造出磁层 。 相比于地球水星的磁场非常小 , 但强度如此低的磁场也能太阳风的等离子保留住 , 也因为水星的磁场很小 , 且靠近太阳 , 行星际和行星磁力线的重联和磁层磁通量的循环比地球快100倍 , 因此水星的磁层是高度动态的 。
全球收缩水星表面的一个不寻常特征 , 是在平原上纵横交错的无数褶皱或悬崖 , 陡峭的悬崖可以达到三公里的高度 , 绵延数千公里 。 这些特征可以在其他特征之上看到 , 例如陨石坑和光滑的平原上 , 表明它们的地质年代更新 , 这种地貌是由水星内部的冷却和收缩 , 导致的表面变形造成 。
【鼠兔|信使号观察水星这么多年发现了什么?水星上真的有水吗?】
信使号的研究结果显示 , 在过去的5000万年里 , 水星半径已经收缩了七公里 , 并且还在持续 , 这一数字大大超过此前的估计 。 信使号对于水星的发现当然不知这些 , 可以说我们现在对水星的认知 , 绝大部分都是来自它在2011-2015间围绕水星运行时的探测数据 , 信使号连续的近距离观察揭示了许多长期以来有关水星的谜团 。

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