水星地表的火山灰沉積物

  水星地表的火山灰沉積物

  新科學家報道,有關水星的出生一直是個謎,近期科學家們提出理論稱水星可能形成於太陽系非常遠的地方,然後逐漸移動到現在的位置。

  在地球上常發生火山噴發,火山岩漿導致水蒸發,地下化合物揮發,最終噴發至地表。然而金星作爲距離太陽最近的行星,任何物質的揮發可能早在行星45億年前形成時就已經完成。這一觀點直到2008年一次飛經水星任務後才發生改變,美國宇航局信使號探測器觀測到水星地表的火山灰沉積物和通風口。然而,火山爆炸仍可能發生在水星出生後不久。

  現在美國羅得島州普羅維登斯布朗大學的蒂莫西·古吉(Timothy Goudge)和同事分析了2011年探測器環繞水星時拍攝的高分辨率圖片。他們研究了51個沉積處和它們的源頭通風口,結果發現有些比其它侵蝕的更厲害,因此這些沉積物不可能是同時形成的。此外,大多數通風口都位於撞擊隕石坑以內——後者是可以被測定年代的——這暗示着這些噴發發生在35億至10億年前,而非水星剛形成後不久。

  流浪行星?

  古吉表示,這項結果應該會挑戰行星科學家提出有關水星出生的新理論。“水星的形成機制應該可以解釋行星內部觀測到的揮發物。” 英國米爾頓凱恩斯開放大學的戴維·羅瑟裏(David Rothery)對此表示同意:“水星究竟是如何形成的仍是個謎。”羅瑟裏觀測到信使號數據裏水星表面相對年輕的通風口,但他並未參與這項研究。

  羅瑟裏還暗示了另一種可能性,也即水星形成於更遠處,然後逐漸遷移而來。天文學家認爲像木星和土星這樣的氣體巨星可能在太陽系早期從原來的軌道移動至現在的位置,因此水星可能也經歷了相似的過程。

  火山噴發理論與另一個水星形成理論有所衝突,後者認爲巨大的天體可能撞擊了年輕的水星並毀壞了大部分地殼。這或可以解釋爲什麼現代水星擁有更大的內核和更薄的地殼。然而,這樣的撞擊可能帶走了大多數揮發物,很明顯它排除了火山爆發的可能性。

  羅瑟裏是貝皮哥倫布(BepiColombo)項目的研究小組成員,這個由歐洲和日本合作進行的聯合項目將於2016年發射探測器升空並於2024年到達水星。這一探測器裝配有更先進的傳感器。“當我們更清楚的瞭解水星的組成部分和它的地質進化時,我們將提出有關水星是如何形成的更好的解釋。”

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