水星體積縮水中 直徑已減少 14 公里

作者 | 發布日期 2014 年 03 月 20 日 10:50 | 分類 天文 , 自然科學
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星球也會縮小嗎?科學家分析水星探測衛星「信使號」(Messenger)的觀測資料後發現,太陽系最小的行星水星,正在不斷的變小。而這數十億年來,水星縮小已經造成水星直徑減少了 9.2 公里到 14.2 公里。



雖然水星正在縮小聽起來有些不可思議,但科學家早就預料到這會發生,只差確切的資料來佐證。水星是太陽系八大行星中,最接近太陽的行星。太陽的高亮度,導致科學家難以在地球對水星進行觀察。因此,人類以前對於水星的了解,相較於其他行星顯得十分不足。

 

水手 10 號發現水星地表巨大皺褶

1974 年,NASA 的「水手 10 號」探測船飛掠水星,科學家首度獲得近距離觀察水星的機會,並取得了水星的地貌、磁場等資料。當時就發現,水星地表上有許多巨大的皺褶。科學家推測,這可能是水星的核心冷卻收縮所造成。但因為觀測位置的關係,水手 10 號只拍到 45% 的水星地表照片,因此科學家並沒有足夠的數據來驗證水星地表皺摺的成因。

 

mercury_ridge_1280(圖片來源:NASA)

 

時隔 30 年,NASA 在 2004 年發射了「信使號」探測衛星,成為了第二顆接近水星的探測器,也是第一顆專門觀測水星的探測器。信使號在 2011 年抵達水星,並花了一年的時間對水星進行詳細觀測,補足了水手 10 號沒有拍到的水星表面資料。

 

新數據佐證  解答天文界疑惑

美國華盛頓卡內基科學研究院的拜恩(Paul Byrne)所領導的研究團隊,就透過這些觀測資料確認了水星正在逐漸縮小。拜恩表示,他們從信使號蒐集的新數據,判定水星的地表皺褶是水星核心冷卻收縮所造成。他們也透過測量皺摺高度及深度的方式,發現水星的直徑在這數十億年間已經縮小了 9.2 公里到 14.2 公里。拜恩的研究讓這困擾天文學界 30 多年的謎團終於得到了解答。

不過水星會有這麼明顯的皺褶,主要是由於水星的岩石圈是單塊組成,不像地球的岩石圈分裂為多個板塊,可以互相隱沒以抵銷地球核心的收縮。因此當水星的核心冷卻收縮時,便會在地表產生明顯的皺摺。就如同蘋果放久了,表皮會因失去水分而變得皺巴巴一樣。

 

755626main_PIA17280-full_full(圖片來源:NASA)

 

這項發表在《自然地質科學》期刊的研究也發現,水星直徑的縮小狀況並不一致。研究認為,這是因為水星地殼的硬度並不完全相同。水星有些地區的地殼較脆弱,受核心冷卻而收縮的幅度就比較高。有些地區的地殼較為堅固,收縮的情形就較不明顯。

 

地球山脈也曾被誤為是核心收縮所造成

但是在 19 世紀時,科學家曾經以為地球的山脈也是核心收縮所致。不過,20 世紀的板塊構造理論推翻了這項假說,證明地球的山脈等地形是由於板塊運動所造成,也合理解釋了大陸飄移現象。不過當時曾被錯誤套用在地球山脈的核心收縮論,如今卻在水星上得到驗證。

不過這只是水星這顆小星球諸多奇妙的特色之一。水星的核心非常巨大,占了水星總體積的 42%,而且密度極高。相較之下,地球的核心只佔了地球體積的 17%。另外,水星離太陽非常近,表面溫度高達攝氏 400 度,足以將金屬熔化,但信使號卻在水星的北極偵測到大量的冰。

 

dn11782-1_600(圖片來源:NASA)

 

這些發現為水星這顆又小又重的行星增添了更多神祕感,並吸引許多科學家進行研究,希望揭開水星這些獨特現象的成因。只希望人類未來能對水星做更進一步的探測,讓人們對這顆地球的小鄰居能有更深入的了解。

 

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