我们通过探索水星获得的七个最惊人的发现

看起来，距离太阳如此之近的水星本应是一颗死行星。科学家们认为，这颗仅比地球的月球略粗的岩石块，在太阳强烈的太阳辐射下必定会被摧毁得寸草不生。这是一个充满敌意的世界：水星白天和夜晚的温差接近 600 摄氏度，即 1,100 华氏度。

但事实证明，水星是一个充满矛盾的世界，这颗充满活力的行星隐藏着比科学家最初认为的更多的惊喜。水星上仍然存在稀薄的“大气层”、磁场和大量挥发性化合物，而科学家通常将这些特征与较大且距离太阳较远的行星联系起来。

“我们原本以为这颗行星被碾碎、加工过——它被烤熟了，”行星科学研究所的资深科学家 Deborah Domingue 说道。现在，她说，过去几十年的新观测让科学家们有充分的理由改变他们对水星的看法。“有这么多有趣的证据表明，水星并不是一块干涸的石头。”首先，水星上仍然有冰块。

到目前为止，只有两个任务成功抵达了这颗 Swift 星球。第三个任务是日本和欧洲航天局的 BepiColombo，目前正在途中，将于 2025 年底抵达。虽然这些地面观测和现场任务只是触及了表面，但它们帮助我们澄清了我们对水星神秘感的许多最初误解。以下是迄今为止关于水星的一些最惊人的发现以及它们的重要性。

汞是金属

水星可能很小，但很重。虽然它的直径仅比月球大一点，但水星的质量却是地球天然卫星的四倍多。事实上，水星是第二大质量行星。密度最大的行星 在我们的太阳系中，仅次于地球。

该行星的极端密度来自于它有一个很大的铁核，其质量约为 占地球体积的 60%相比之下，地球核心的体积仅占约 15%。

异常的内部结构引发了关于水星诞生的多种理论。科学家认为，早期水星的外层可能是 被太阳蒸发掉 或被太阳风吹散。或者这颗年轻的行星可能被一个大型撞击体撞击，剥离了大部分较软的外层，留下了较坚固的内核。由于部分地幔和地壳至今仍存在，这表明碰撞可能不是正面撞击，而是擦肩而过，保留了水星的一些原始层。

内部搅动产生磁场

首次前往水星的飞行任务“水手 10 号” 1973年推出 并发现水星仍然保持磁场。这一发现震惊了科学界，他们曾认为如此小的行星会迅速冷却，其内部会凝结，从而失去全球范围内的任何磁性。磁层的存在意味着水星核心的一部分仍在搅动。

水星的磁场比地球磁场弱 100 倍左右。缓慢的磁场意味着该行星正处于发展阶段的尾声，即将变成像火星一样的死行星。

2010 年代，第二次水星探测任务“信使”号记录了该行星的磁场失衡情况。磁南极并不位于地理南极上，而是几乎位于行星的中心。

研究行星的航空航天工程师安东尼奥·热那亚 (Antonio Genova) 表示，磁场可以让我们一窥行星的内部，并了解它的历史，暗示着数十亿年来行星内部旋转的速度减慢了多少。 大地测量学 罗马大学地球物理学教授。他的团队将利用当前的贝皮科伦坡返回任务进一步探究 地下秘密 水星。

这颗行星有一层稀薄的“大气层”

水星的大气层非常稀薄，甚至不能算作大气层。相反，科学家将这层稀薄的气体称为外大气层，这里的气体非常稀薄，几乎无法测量压力。

冰位于两极

位于太阳正前方的行星不应该有任何水，更不用说冰了——至少研究人员是这么认为的。但在 20 世纪 90 年代， 加利福尼亚州的戈德斯通 和 阿雷西博射电望远镜 波多黎各的研究人员向水星发射了一连串雷达信号。研究小组惊讶地发现两极有两个明亮的反射点——很可能是冰层。

在 2012信使号证实水星北极的冰是冰冻的水。机载激光测量发现表面富含碳的物质，可以隔离下方的冰层。

水星之所以能保留水，是因为它有永久阴影中的水坑。相对于它绕太阳的轨道，这颗行星完全垂直旋转，就像一名立正面对指挥官的士兵。这意味着两极附近的撞击坑内部永远见不到阳光。这些凹坑内的温度低于 零下 280 华氏度接近氮气液化的温度。哥伦比亚大学行星科学家、信使号任务首席研究员肖恩·所罗门 (Sean Solomon) 表示：“这个温度足够低，以至于冰可以在地质时间范围内保持稳定。”

和大多数其他岩石行星一样，水星上的水可能来自坠落到表面的小行星。这些水隐藏在水星的陨石坑中，自远古时代以来从未被破坏过。在太阳系的其他类地行星上，天气循环等地质过程将外部输送的水分散到全球各地。所罗门说，如果科学家想在太阳系中采集原始形态的古老冰样本，最好的来源可能是水星的两极。

汞还含有其他挥发物

水星再次出乎意料，信使号在这个被太阳炙烤的星球上发现了挥发物。挥发物是一种能在短暂的温度变化中在固态和气态之间转换的化学物质。水星已经证明它有水，这是一种挥发物，但信使号还发现了其他挥发物，如硫、钾和氯，它们在中等高温下很容易蒸发。这些挥发物分布在水星的整个表面。就其大小而言，水星的挥发物含量与太阳系中其他距离太阳较远、因此温度要低得多的类地行星一样多。

这些挥发性物质从何而来，以及水星如何保留了它们，这仍然是科学界争论的焦点。一些研究人员认为，这些挥发性物质是最近才从地下冒出来的，而另一些人则认为，这些化学物质自古以来就一直存在于地表上。 从原行星盘凝聚而成的胚胎水星。

水星上的挥发物引发了一些问题。例如，如果靠近恒星的行星含有挥发物，尤其是水，那么这些地方是否也适合居住？“水星向我们展示了：不要低估 [planets] 靠近太阳，”多明格说。

独特的地质特征装饰着水星的表面

科学广播：水星的沉睡谷

水星地面上有不规则的凹陷，称为凹陷。水手 10 号于 1975 年首次瞥见它们；然后信使号以高分辨率拍摄了这些浅浅的区域。这些凹陷从 直径几十英尺到一英里多，深度可达120英尺。它们看起来就像切开后的酸面包内部柔软、蓬松的样子。

科学家推测，这些凹陷可能是挥发性物质造成的。由于水星没有大气层，没有雨水或风来侵蚀陆地，因此像凹陷这样的表面特征只能通过其他过程形成——例如地面将挥发性物质泄漏到太空中。凹陷形成的时间相对较短，平均约 10 万年，而水星上一些撞击坑则有 40 亿年的历史。科学家认为，凹陷至今仍在形成。

而且凹陷是水星独有的。太阳系中似乎没有其他天体出现类似的凹坑。

近年来，科学家在水星上发现了其他结构构造。混乱的地形——看起来就像失败的积木游戏一样杂乱无章的山脊——将大片土地分割开来。一些研究人员认为，混乱的地形是地面挥发性物质不断飘散，直到失去结构完整性并坍塌的结果。其他科学家认为，混乱的地形是在小行星撞击产生的涟漪环绕地球并在地球另一端相遇后形成的。

水星曾经有火山活动

水星的地形提供了火山曾经喷出熔岩的线索。水手 10 号首先瞥见了光滑的平原，随后信使号证实了这一点。每个平原都表明熔岩池覆盖了较老的陨石坑和山脊。研究人员认为，水星上的岩浆火山活动在 1950 年到 1960 年之间停止了 十亿 到 35 亿年前，由于行星冷却和收缩， 堵塞 岩浆的逃逸路线。

水星还显示出另一种火山活动的迹象：爆发。如果说熔岩流就像流鼻涕，那么爆发就相当于打喷嚏。不规则的坑洞直径几英里，深度超过两英里，暗示着古老的火山碎屑火山自毁了。这些坑洞周围散落着一些沉积物，研究人员认为这些沉积物是爆发喷出的物质。

专家表示，这类火山爆发可能是由地下挥发物引起的。当这些埋藏的化学物质上升到地面时，它们的体积会膨胀。最终，气体的压力积聚会导致火山爆裂，就像一个充气过大的气球一样。

贝皮科伦坡的科学家希望进一步了解这些挥发物的来源。 在全球范围内绘制地图 将提供有关它们如何到达那里的线索。“挥发物的起源是太空探索的主要主题之一，”热那亚说。