“混沌初開(kāi)”的水星世界 我們能否發(fā)現(xiàn)地外生命?答案是這樣的
水星上一種被稱(chēng)為“混亂地形”的景觀(guān)可能已經(jīng)釋放了一直儲(chǔ)存在地下的揮發(fā)性物質(zhì)。
自從1974年“水手”10號(hào)探測(cè)器接近水星以來(lái),行星科學(xué)家一直對(duì)一塊特別的區(qū)域困惑,它是在一個(gè)巨大的隕石坑——卡洛里斯盆地的對(duì)面被發(fā)現(xiàn)的。在“水手”10號(hào)獲得的圖像中,這塊土地看起來(lái)就像是一個(gè)由丘陵和不平整的地面組成的雜亂區(qū)域??茖W(xué)家們把它稱(chēng)為“混亂地形”。
圖為:水星上的“混亂地形”
圖片來(lái)源:“水手”10號(hào)在1974年和1975年飛過(guò)水星時(shí),首次捕捉到了”混亂地形”的景色。
幾十年來(lái),關(guān)于這個(gè)”混亂地形”如何形成的,主要的觀(guān)點(diǎn)是與造成大型卡洛里斯盆地的撞擊有關(guān)。撞擊產(chǎn)生的巨大的地震波可能對(duì)這塊區(qū)域產(chǎn)生了共振,引起了大規(guī)模的地震,之后就形成了這樣的地形。
但是一項(xiàng)新的研究提出了一個(gè)不同的看法。亞歷克西斯·羅德里格斯(行星科學(xué)研究所)和他的同事認(rèn)為,這可能是由于儲(chǔ)存在地下的揮發(fā)性物質(zhì)隨著時(shí)間的推移揮發(fā),而逐步變得混亂的。
“我們發(fā)現(xiàn)‘混亂地形’看起來(lái)像是它們?cè)馐芰酥卮蟮摹畵p失’,就像你可能有一座山,突然間,它的一半不見(jiàn)了,” 羅德里格斯解釋道?!暗⒉皇浅寥肓说匦沃校核皇恰А??!?/p>
他補(bǔ)充說(shuō),鑒于水星是一個(gè)干燥的、沒(méi)有空氣的世界,這些物質(zhì)無(wú)處可去——它們一定變成了氣體,揮發(fā)掉了。
一個(gè)動(dòng)蕩不安的世界
圖片:水星上的”混亂地形”
美國(guó)宇航局的“信使號(hào)”航天器后來(lái)在2011年至2015年間繞行水星時(shí),拍攝到了”混亂地形”的近景。
圖片來(lái)源:美國(guó)宇航局/約翰普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室/華盛頓卡內(nèi)基研究所
這項(xiàng)新研究是基于美國(guó)宇航局的“信使號(hào)”航天器所做的觀(guān)測(cè)而開(kāi)展的,該航天器在2011至2015年期間圍繞水星運(yùn)行,為我們呈現(xiàn)了有著空前詳盡細(xì)節(jié)的水星地形圖。這個(gè)探測(cè)器還確定了水星表面的化學(xué)構(gòu)成,還在它的表面發(fā)現(xiàn)了許多揮發(fā)性元素,如:硫、氯和鉀。
這些元素的存在使行星科學(xué)家們感到驚訝,他們認(rèn)為,因?yàn)猷徑?yáng),水星形成時(shí)所帶有的揮發(fā)性物質(zhì)應(yīng)該早就沒(méi)有了?,F(xiàn)在,新的研究表明,強(qiáng)揮發(fā)性物質(zhì)層在水星表面下存在的時(shí)間可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)我們的預(yù)期。
研究人員在隕石坑和噴射物射線(xiàn)中找到了支持他們說(shuō)法的證據(jù)。計(jì)算”混亂地形”中存在的隕石坑數(shù)量,能推算出這個(gè)地形的年齡。研究人員推算出這個(gè)地形大概有19億歲——至少比卡洛里斯盆地年輕20億年。
此外,來(lái)自最近的火山口的噴射物射線(xiàn)在”混亂地形”的一些地區(qū)消失了。這表明直到最近,水星表面仍一直在釋放氣體和不斷變化,羅德里格斯解釋說(shuō)。
研究小組還發(fā)現(xiàn),“混亂地形”并不限于卡洛里斯盆地對(duì)面的區(qū)域。具有類(lèi)似紋理的區(qū)域似乎與大型撞擊無(wú)關(guān),而且從兩極到赤道都有分布。可能整個(gè)水星的地殼都有揮發(fā)性強(qiáng)的物質(zhì)。
“這是一項(xiàng)迷人的研究,我認(rèn)為這將刺激其他人進(jìn)行更多相關(guān)的研究?!钡厍蚧瘜W(xué)家大衛(wèi)·布列威特(來(lái)自約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室)說(shuō)。
重新定義可居住性
那么,這些強(qiáng)揮發(fā)性物質(zhì)層中有什么呢?羅德里格斯和他的團(tuán)隊(duì)考慮了幾種可能性,其中之一包括水的混合。
“我們不是在談?wù)撚伤纬傻谋ūM管它在某些時(shí)候可能是),而是可能包含在植物硅酸鹽中的水形成的,或者說(shuō)是水合鹽(鹽水)。”這并不意味著這里可能有充滿(mǎn)水的湖泊或洞穴,這意味著水可能已經(jīng)被困在礦物中了。
如果他的團(tuán)隊(duì)能夠證明水星上存在水,即使是在礦物中,這也可能對(duì)可居住性的定義產(chǎn)生影響?!笆欠褚司雍蜕嬖谂c否是兩個(gè)不同的概念”他補(bǔ)充說(shuō),“我不認(rèn)為生命已經(jīng)出現(xiàn)在水星上,但益生元物質(zhì)存在的可能性更大?!?/p>
同樣的原則可能實(shí)用于系外行星,特別是圍繞紅矮星等壽命較長(zhǎng)的恒星運(yùn)行的小行星。“生命可能有機(jī)會(huì)出現(xiàn),因?yàn)樵谶@期間,行星系統(tǒng)是穩(wěn)定的?!绷_德里格斯說(shuō),“穩(wěn)定的行星系統(tǒng)更有可能會(huì)產(chǎn)生生命,當(dāng)然,這不能確定,但是它肯定能增加生命存在的可能性。”
“是的。” 布列威特反駁道,“但你知道的,水星沒(méi)有大氣。它在形成的時(shí)候就沒(méi)有大氣層。而且,在它的上面,似乎也不太可能存在那種有水和生命的地方?!?/p>
如果真的有的話(huà),“比皮科倫坡”探測(cè)器會(huì)證明強(qiáng)揮發(fā)性礦物的存在。這個(gè)航天器將在2025年抵達(dá)水星(在下周飛過(guò)地球后)。“比皮科倫坡”號(hào)將攜帶能夠勘測(cè)水星的儀器,而“信使”號(hào)無(wú)法做到這一點(diǎn);并且,“比皮科倫坡”號(hào)會(huì)為新想法給出最后的證明。
BY: JAVIER BARBUZANO
FY: 二十五喬
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