水星并不像月球那样一片死寂

撰文｜任文驹（Philip Yam）

翻译｜王栋

在“水手10号”飞越水星30多年后，终于因为“信使号”对水星的探访，我们才看到了水星不为人知的一面：原来水星并不像月球那样一片死寂，在它内部也存在地质活动。“信使号”还发现了水星上卡路里盆地内部的“蜘蛛”状凹槽，这是人们以前未曾见过的独特结构。

从表面上看，布满撞击坑的水星很像月球。然而，近距拍摄的图像表明，两者之间有着很大的差别。2008年1月14日，美国国家航空航天局的“信使号”探测器第一次飞越这颗被太阳灼烤的行星时，发回了这些图像。上一次科学家们看到如此精细的图像，是通过1973年发射的“水手10号”探测器实现的。与“前辈”相比，“信使号”拥有更先进的仪器设备，拍摄水星的角度也不同，所以它获得了新的观测资料。

卡路里盆地

卡路里盆地是水星温度最高的区域。1974年“水手10号”在飞越水星时发现了这个盆地，但是当时只获得了盆地东半边影像，“信使号”则在2008年对盆地西半边进行了高分辨率成像。

利用探测器上配备的11组彩色滤镜，“信使号”的“眼睛”可以“看到”人类肉眼看不到的光波波段。它用3个不同的彩色滤镜拍摄的图像，被合成为一张假彩色照片（下左图）。从图中我们可以看到年龄不超过5亿年的年轻环形山呈现出淡淡的蓝色。它还发现了许多新形成的悬崖，或者说断层，绵延达数百千米。另一张照片（其边长对应的真实长度为200千米）显示了其中一个陡峭的断层（下右图）。这些悬崖也许是在水星内部冷却时形成的——星体冷却收缩，表面就会产生褶皱。

“信使号”探测器还确定了水星上卡路里盆地的大小。这个巨大的撞击坑直径约1,500千米，几乎是水星直径的1/3，比过去科学家们估计的直径还多出200千米，从而跻身太阳系中最大撞击坑的行列。在这个盆地内部，“信使号”还发现了当年“水手10号”没能观测到的一种独特结构，科学家们称之为“蜘蛛”。它由许多个从某个中心向外辐射的凹槽构成，这也许表明这一地区的盆地底部在盆地形成后又裂开了。

2008年10月和2009年9月，“信使号”探测器又先后2次造访了水星。2011年3月它进入了环水星轨道。此后它继续拍照，用激光测绘了水星地形，同时对这颗行星的磁层进行了探测。

“信使号”探测器的水星之旅

“信使号”探测器发射于2004年8月3日。到2009年，它共3次飞掠水星。在2011年3月18日它成功进入水星轨道，成为了首颗围绕水星运行的探测器。之前，在1973年发射的“水手10号”探测器执行的是行星飞越任务，因此只能观察到半个水星，而“信使号”执行的是环绕行星轨道的任务，因此可以探测整个水星表面。

在我们对水星的了解上，“信使号”探测器功不可没。探测期间，“信使号”捕获到大量水星表面的影像信息，其中一幅照片上的陨坑群的形状酷似米老鼠。此外，“信使号”还揭示了水星的5个秘密。第一，水星的南极和北极拥有不对称的磁场。第二，水星与太阳之间的距离对水星的钙、镁和钠的含量有重大影响。第三，水星的两极存在冰和有机物。第四，水星的核心由铁组成，其中一部分是液态。第五，水星表面的硫含量非常高。