水星的半径在过去40亿年里收缩近7公里


水星的半径在过去40亿年里收缩近7公里

水星表面上充满了形似悬崖的断层崖 , 在图中中部的明暗交界处就有一个断层崖(名为Fram Rupes),高度接近1500米 。
水星的半径在过去40亿年里收缩近7公里

只有一小部分表面被照亮的水星
水星的半径在过去40亿年里收缩近7公里

在水星的褶皱冲断带,有一长串的山脊和陡坡 。这一地带绵延540公里,图中的颜色指示了海拔高度,黄、绿色的地势较高 , 蓝色则地势较低 。
()据新浪科技(任天):近日,从美国航空航天局“信使号”探测卫星传来的数据显示,水星的半径在过去40亿年里收缩了近7公里,比以往估计的数据高得多 。这一发现发表在3月16日的《自然-地球科学》(Nature Geoscience)杂志上,解决了关于水星演化的一个谜题 。
早前的水星表面图片显示 , 尽管从诞生以来一直在冷却,但这个岩石星球却几乎没有收缩 。对此 , 有关水星形成和演进的模型也不能提供很好的解释 。现在,来自华盛顿卡内基研究所的保罗·K·伯恩(Paul K. Byrne)和克里斯蒂安·克里姆扎克(Christian Klimczak)利用信使号传来的高清晰度图像和地形数据,绘制了一张全面的构造特征地图 。地图揭示出,随着冷却的进行,水星也一直在收缩 。
来自凯斯西储大学的行星科学教授 , 同时也是论文共同作者的史蒂芬·A·豪克(Steven A. Hauck)说:“通过信使号,我们获得了整个星球的高解析度图像,而且更关键的是,我们可以从另一个不同的角度来观察水星的特征,这是20世纪70年代的‘水手十号’没办法做到的 。”
水手十号是第一艘前往探测水星的宇宙飞船 , 在1974年和1975年,它通过飞掠的方式获得了水星表面45%面积的图像和数据 。信使号探测卫星于2004年发射升空 , 2011年插入水星轨道 。目前信使号依然在采集科学数据 , 本月晚些时候,它将完成第2900个水星轨道周期 。
水星表面与地球的不同之处在于,它的岩石圈——相当于地壳——是由单一板块组成的 , 而不是由多个板块拼成 。为了弄清楚水星是否发生了收缩,研究者对其构造特征进行了观察 。这些构造包括瓣状裂谷和皱脊等 , 其形成原因是内部冷却和表面的压缩 。在水星表面上,这些构造的特征呈现为长度8到885公里以上的长带状地形 。
瓣状裂谷是由于逆冲断层穿破表面形成的高度可达3公里以上的悬崖 。相比之下 , 形成皱脊的断层深度较浅 。水星表面的物质在断层的一边堆积、层叠,形成了山脊 。科学家一共绘制了5934个这样的地质构造 。
利用新获得的数据 , 研究者观察到了大量的断层,并以此估计水星表面跨度的缩减 , 从而估算出水星半径的减少值——大致在4.6到7公里之间 。史蒂芬·豪克说:“比起用水手十号估算出来的1到2公里,这一数值明显大了很多 。”而且更重要的是,科学家以水星内部产生热量的主要元素——同样由信使号探测得到——构建了模型,计算的结果也与地图观测的结果相符 。
史蒂芬·豪克称,关于水星表面地质构造的形成和分布,有一个令人惊奇的巧合,即与早期对地球表面构造特征的解释在很大程度上是一致的 。这些解释随着板块构造理论的出现而逐渐被人遗忘 。到目前为止,地球仍然是已知唯一一个由多个板块,而不是由单一板块构成岩石圈的行星 。
【水星的半径在过去40亿年里收缩近7公里】新的发现将有助于理解行星冷却的过程,包括其热量活动、构造变化和火山历史 。通过观察水星,科学家不仅对太阳系行星有了更多的了解,也为研究其他恒星系统中的行星提供了借鉴 。