水星暗深色表面形成之谜

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目前,科学家最新研究表明,水星暗深色表面是由含碳熔岩物质形成的,小行星碰撞水星,将暴露出表面之下的含碳物质层,其反照率较低,从而使水星保持暗深色。

水星暗深色表面形成之谜

 

科学家认为水星曾拥有全球性熔岩海洋,重元素沉积下去,石墨等含碳较轻元素漂浮至表面。图中是小行星碰撞形成的陨坑,显示在小行星碰撞作用下表面之下含碳物质暴露出来,形成水星的暗深色表面。

水星是太阳系中 " 最黑暗的天体 ",它的朦胧暗色调是如何形成的一直是个谜团。目前,研究人员通过 " 信使号 " 探测器勘测数据发现水星暗色表面物质是由含碳熔岩构成,这些含碳熔岩层在火山喷发过程中被掩埋,在小行星碰撞水星的过程,深暗色碳物质暴露出来,被 " 疏浚 " 至水星表面,从而使这颗行星呈现出 " 石墨皮肤 "。这项研究是基于信使号探测器坠落在水星表面之前拍摄的图像数据得出的。

来自约翰 - 霍普金斯大学应用物理实验室和卡内基科学研究所的研究人员负责这项研究工作,该研究推翻了主要竞争理论——碳物质是通过碰撞陨星传递至水星表面。据悉,水星是太阳系内表面颜色最深的天体,反照率仅 0.12,这意味着照射在这颗行星的阳光仅 12% 发生反射,但是水星表面保持暗深色长期以来一直是未解谜团。

月球也具有类似的暗色表面,低反照率是由于富含铁矿物质造成的。但是对于水星来讲,信使号探测器中子光谱仪从轨道位置观测发现大量低能量中子,这与碳物质信号相符,而不是铁物质。这将产生一个疑问:碳物质从何而来 ?

该研究报告发表在近期出版的《自然地质科学杂志》上,信使号任务首席调查员拉里 - 尼特勒 ( Larry Nittler ) 博士描述了信使号探测器仪器如何用于绘制水星表面碳分布,发现水星表面最深色表面结构的对应关系,科学家称之为 " 低反射比物质 ( LRM ) "。

尼特勒博士说:" 基于模型和模拟实验,之前研究人员认为彗星携带碳物质抵达水星。" 中子光谱仪和 X 射线数据表明,碳物质可能来自于水星表面之下深层区域。水星被认为存在着全球性岩浆海洋,较重元素沉积下去,石墨等较轻元素漂浮在岩浆海洋表面。较古老的暗深色表面在火山喷发作用下,掩埋在表面之下,有时在部分陨坑周围这些暗深色物质被翻疏浚至水星表面。测量结果显示,水星表面岩石整体碳比例占较大百分比,明显高于太阳系其它行星。

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日志标题:《水星暗深色表面形成之谜》
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