水星表面撞擊坑周圍不明反光物質(zhì)
信使號探測器拍攝的水星圖像
水星磁層分布情況
信使號探測器于2011年3月18日進(jìn)入水星軌道，成為一顆水星的“衛(wèi)星”。在任務(wù)期開始后的三個月里，科學(xué)家立刻獲得了數(shù)千張高分辨率的水星表面圖像，這是前所未有的。而對水星表面進(jìn)行全面的化學(xué)成分分析和繪制地質(zhì)與磁場分布情況，不僅可以洞悉這顆行星的起源，也可以揭示水星的內(nèi)部動力學(xué)過程。目前，科學(xué)家已經(jīng)了解水星大氣中出現(xiàn)的高能粒子暴是由于受到太陽風(fēng)的沖擊，相互作用而產(chǎn)生。不明反光物質(zhì)與極區(qū)冰層也得到深入論證。
第一個謎團(tuán)：水星表面不明反光物質(zhì)。在信使號拍攝的水星表面圖像中，可以清晰地看到明亮的，呈斑點(diǎn)狀的撞擊坑，如果沒有這種高分辨率的圖像，這一切任然是個謎。新的水星表面雙重成像系統(tǒng)把分辨率提升至10米級，在這個級別的分辨率下，水星表面的從幾百米到幾公里直徑的撞擊坑構(gòu)造將異常清晰。同時通過圖像也發(fā)現(xiàn)，在撞擊坑的周圍出現(xiàn)不明高反光率的物質(zhì)，在圖像上形成光暈，這種情況分布在不僅在撞擊坑周圍出現(xiàn)，中央山峰以及環(huán)形峰周圍也有出現(xiàn)。
以上出現(xiàn)的不明反光材料不同于科學(xué)家在月球以及過去在水星所觀測到的，這完全是一種新的地貌特征。根據(jù)約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室（APL）科學(xué)家Brett Denevi介紹，通過對馬里蘭州信使號探測器成像管理小組的討論，不明反光物質(zhì)形成的年代應(yīng)該比較晚，也預(yù)示這在水星的地殼中蘊(yùn)藏著某種具有揮發(fā)性充分的物質(zhì)，而這種物質(zhì)還應(yīng)該是極其豐富的。
第二個謎團(tuán)：硫等元素含量以及火山活動。信號號上搭載的X射線分光光度計（XRS）是主要用于探測水星關(guān)鍵性元素豐度的工具，通過軌道勘察，鎂/硅，鋁/硅，鈣/硅的平均比率值在水星表面部分區(qū)域異常偏高，這與月球表面的情況大相徑庭，水星表面廣大區(qū)域卻基本不存在長富巖。
同時，XRS也發(fā)現(xiàn)水星表面存在大量的硫化物，這一點(diǎn)符合地面的天文臺對水星的觀測報告。這一發(fā)現(xiàn)表明：在同等情況下，水星表面的沉積物起源收到的氧化程度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其他的類地行星，這對全面理解水星上的火山活動具有非常積極的潛在意義。
第三個謎團(tuán)：水星極區(qū)冰層之謎。目前，信使號得水星激光高度儀通過將近200萬次的軌道掃描，已經(jīng)繪制出完整的水星北半球的地形圖，水星北半球大尺度地質(zhì)構(gòu)造以及剖面地質(zhì)特征都以高分辨率的圖像呈現(xiàn)。通過對圖像的研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在水星北極極區(qū)附近，山脈或者其他地質(zhì)地貌的海拔高度普遍偏低。
然而，早在20年前，地球上行星雷達(dá)散射圖像顯示，在水星的北極和南極都存在大量的極地冰沉積物，這些沉積物主要由液態(tài)水在極度嚴(yán)寒的條件下形成的，而這些冰沉積物主要蘊(yùn)藏在極地撞擊坑中的背陽一面，由于永久無法被陽光照射，而且溫度極低，所以這些冰沉積物能永遠(yuǎn)一直維持這種狀態(tài)。信使號的新任務(wù)就是利用高度計，對極地撞擊坑進(jìn)行測繪，通過對撞擊坑的詳細(xì)探測，可以在一定程度上了解水星極區(qū)冰沉積物的含量。
第四個謎團(tuán)：水星磁層高能粒子暴之謎。早在1974年，水手十號首次飛越水星時的一個重大發(fā)現(xiàn)就是水星不僅具有像地球一樣的磁層，在磁層上還發(fā)生較為頻繁的高能粒子暴，而且水手十號曾同時觀測到4次高能粒子暴，但是這里就引出了一個問題：為什么信使號探測器連續(xù)三次飛越水星時卻沒有探測如此高密度的高能粒子暴呢？現(xiàn)在信使號就位于水星的近日點(diǎn)上，將進(jìn)行軌道修正。從目前的跡象看，水星磁層出現(xiàn)的高能粒子暴更趨向帶有某種未知的“定時”誘發(fā)機(jī)制，這進(jìn)一步給水星的磁層蒙上了神秘的面紗。 |
