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“混沌初开”的水星世界 我们能否发现地外生命?答案是这样的

水星上一种被称为“混乱地形”的景观可能已经释放了一直储存在地下的挥发性物质。

自从1974年“水手”10号探测器接近水星以来,行星科学家一直对一块特别的区域困惑,它是在一个巨大的陨石坑——卡洛里斯盆地的对面被发现的。在“水手”10号获得的图像中,这块土地看起来就像是一个由丘陵和不平整的地面组成的杂乱区域。科学家们把它称为“混乱地形”。

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图为:水星上的“混乱地形”

图片来源:“水手”10号在1974年和1975年飞过水星时,首次捕捉到了”混乱地形”的景色。

几十年来,关于这个”混乱地形”如何形成的,主要的观点是与造成大型卡洛里斯盆地的撞击有关。撞击产生的巨大的地震波可能对这块区域产生了共振,引起了大规模的地震,之后就形成了这样的地形。

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但是一项新的研究提出了一个不同的看法。亚历克西斯·罗德里格斯(行星科学研究所)和他的同事认为,这可能是由于储存在地下的挥发性物质随着时间的推移挥发,而逐步变得混乱的。

“我们发现‘混乱地形’看起来像是它们遭受了重大的‘损失’,就像你可能有一座山,突然间,它的一半不见了,” 罗德里格斯解释道。“但它并不是沉入了地形之中:它只是‘消失’了。”

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他补充说,鉴于水星是一个干燥的、没有空气的世界,这些物质无处可去——它们一定变成了气体,挥发掉了。

一个动荡不安的世界

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图片:水星上的”混乱地形”

美国宇航局的“信使号”航天器后来在2011年至2015年间绕行水星时,拍摄到了”混乱地形”的近景。

图片来源:美国宇航局/约翰普金斯大学应用物理实验室/华盛顿卡内基研究所

这项新研究是基于美国宇航局的“信使号”航天器所做的观测而开展的,该航天器在2011至2015年期间围绕水星运行,为我们呈现了有着空前详尽细节的水星地形图。这个探测器还确定了水星表面的化学构成,还在它的表面发现了许多挥发性元素,如:硫、氯和钾。

这些元素的存在使行星科学家们感到惊讶,他们认为,因为邻近太阳,水星形成时所带有的挥发性物质应该早就没有了。现在,新的研究表明,强挥发性物质层在水星表面下存在的时间可能远远超过我们的预期。

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研究人员在陨石坑和喷射物射线中找到了支持他们说法的证据。计算”混乱地形”中存在的陨石坑数量,能推算出这个地形的年龄。研究人员推算出这个地形大概有19亿岁——至少比卡洛里斯盆地年轻20亿年。

此外,来自最近的火山口的喷射物射线在”混乱地形”的一些地区消失了。这表明直到最近,水星表面仍一直在释放气体和不断变化,罗德里格斯解释说。

研究小组还发现,“混乱地形”并不限于卡洛里斯盆地对面的区域。具有类似纹理的区域似乎与大型撞击无关,而且从两极到赤道都有分布。可能整个水星的地壳都有挥发性强的物质。

“这是一项迷人的研究,我认为这将刺激其他人进行更多相关的研究。”地球化学家大卫·布列威特(来自约翰霍普金斯大学应用物理实验室)说。

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重新定义可居住性

那么,这些强挥发性物质层中有什么呢?罗德里格斯和他的团队考虑了几种可能性,其中之一包括水的混合。

“我们不是在谈论由水形成的冰(尽管它在某些时候可能是),而是可能包含在植物硅酸盐中的水形成的,或者说是水合盐(盐水)。”这并不意味着这里可能有充满水的湖泊或洞穴,这意味着水可能已经被困在矿物中了。

如果他的团队能够证明水星上存在水,即使是在矿物中,这也可能对可居住性的定义产生影响。“是否宜居和生命存在与否是两个不同的概念”他补充说,“我不认为生命已经出现在水星上,但益生元物质存在的可能性更大。”

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同样的原则可能实用于系外行星,特别是围绕红矮星等寿命较长的恒星运行的小行星。“生命可能有机会出现,因为在这期间,行星系统是稳定的。”罗德里格斯说,“稳定的行星系统更有可能会产生生命,当然,这不能确定,但是它肯定能增加生命存在的可能性。”

“是的。” 布列威特反驳道,“但你知道的,水星没有大气。它在形成的时候就没有大气层。而且,在它的上面,似乎也不太可能存在那种有水和生命的地方。”

如果真的有的话,“比皮科伦坡”探测器会证明强挥发性矿物的存在。这个航天器将在2025年抵达水星(在下周飞过地球后)。“比皮科伦坡”号将携带能够勘测水星的仪器,而“信使”号无法做到这一点;并且,“比皮科伦坡”号会为新想法给出最后的证明。

BY: JAVIER BARBUZANO

FY: 二十五乔

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