【“信使”號水星探測飛船】

水星是太陽系內(nèi)最靠近太陽的行星。這顆行星對于天文學(xué)家來說，充滿了神秘。

水星一直是太陽系中最難研究的行星之一，因為水星離太陽太近了，如果光學(xué)望遠(yuǎn)鏡觀測水星，就會對光學(xué)系統(tǒng)造成嚴(yán)重受損，所以哈勃太空望遠(yuǎn)鏡被禁止用來觀測水星。

2004年8月3日，美國國家航空航天局發(fā)射了“信使”號水星探測飛船。2011年03月18日12時45分（UTC）進入水星軌道，成為首顆圍繞水星運行的探測器。

通過“信使”號水星探測飛船對水星長達幾年的觀測，水星逐漸揭開了它的神秘面紗。

“信使”號水星探測飛船傳回的一張張高清照片，都讓科學(xué)家們感到震驚。就好像科學(xué)家們之前視力一直都很差，現(xiàn)在突然戴上了眼鏡，把一切都看清楚了。

水星繞著太陽系最內(nèi)層運行，距離太陽的距離比地球大約近了三倍，整個行星置身于致命的高溫和輻射環(huán)境中。

水星的質(zhì)量只有地球的5%，大小更接近我們的月球。

【水星上竟然有水】

當(dāng)科學(xué)家觀察水星時，他們發(fā)現(xiàn)了一些不應(yīng)該存在的東西——水星上竟然有水！而且水竟然以冰的形式存在于水星！甚至可能有一萬億噸，足以把華盛頓特區(qū)包裹在一個2英里厚的冰凍街區(qū)中。

那么在離太陽最近的行星上，怎么會有水存在呢？

水星是一個極端殘酷的世界，朝向太陽的一面被太陽輻射摧殘著，溫度飆升到420攝氏度。這個溫度足以熔化鉛。

但背對一側(cè)卻驟降至零下180攝氏度。

之所以會這樣，這都是因為水星幾乎不存在大氣層。罪魁禍?zhǔn)拙褪莵碜蕴柕奶栵L(fēng)。

沒了大氣層，就好比大冬天在野外裸體烤火。被火烤的一面能感受到溫暖的溫度，而背對一面則會感受到凜冽的寒風(fēng)。這個畫面的確不可描述。

那么水星上的水是否存在于水星背對太陽的一面呢？然而并不。

雖然水星背對太陽的一面很寒冷，但水星并沒有被太陽潮汐鎖定。雖然水星的自轉(zhuǎn)很慢，但它的確在旋轉(zhuǎn)。每繞太陽轉(zhuǎn)兩圈，就自轉(zhuǎn)三圈。

潮汐鎖定是指在重力梯度下，使天體永遠(yuǎn)以同一面對著另一個天體；例如，月球永遠(yuǎn)以同一面朝向著地球。

潮汐鎖定的天體繞自身的軸旋轉(zhuǎn)一圈要花上繞著同伴公轉(zhuǎn)一圈相同的時間。這種同步自轉(zhuǎn)導(dǎo)致一個半球固定不變的朝向伙伴。

所以水星背對一面不會一直背對太陽。一旦轉(zhuǎn)過來面對太陽，那么，之前即使有水冰存在，也會在轉(zhuǎn)過來后被太陽所蒸發(fā)。

那么水星上的水冰會在哪里？答案是在水星的兩極。確切地說，是在水星兩極的隕石坑深處。

這些隕石坑位于完美的位置，與太陽相比，水星的軸線傾斜不大。我的地球的地軸大約傾斜23度，但水星幾乎是垂直的。

這意味著無論天空中的太陽有多大，兩極都有陽光永遠(yuǎn)無法到達的隕石坑。它們總是冷的。

水星的表面在繞太陽運動的過程中被加熱，然后冷卻，但有一些隕石坑，總是黑暗和寒冷。所以這里就是水冰的避風(fēng)港。

這些隕石坑的底部被稱為冷阱，因為它們太冷，以至于任何到達那里的水基本上永遠(yuǎn)停留在那里。它可以持續(xù)幾十億年。

但是，科學(xué)家又有了一個新的問題，這些水是從哪里來的呢？

關(guān)于水星上的水從哪里來，科學(xué)家第一個想到的是它可能來自彗星和小行星。

彗星是巨大的冰塊，所以如果一顆彗星撞擊水星就會產(chǎn)生大量的冰。事實上，我們知道，很多小行星上也有冰。所以這兩個東西都可以把水送到水星。

彗星和小行星將水冰，帶到太陽系最內(nèi)層的行星。同樣的水輸送系統(tǒng)也為地球提供了生命所需的元素。

但現(xiàn)在有一種新觀點認(rèn)為，可能構(gòu)成這些冰的物質(zhì)實際上來自太陽。

太陽制造冰聽起來很奇怪，但最近的研究表明，這并不像看起來那么瘋狂。

太陽會不斷地從各個方向發(fā)射出高能粒子風(fēng)即太陽風(fēng)。太陽風(fēng)擊中水星時非常強烈，它可以將水星表面的一些礦物質(zhì)和巖石分解成它們的組成部分。這些部分，會產(chǎn)生含氧的部分。太陽風(fēng)中的質(zhì)子與氧結(jié)合，就會形成水分子。

如果在火山口中凝結(jié)和凍結(jié)形成水，而那里從來沒有陽光，就可以永遠(yuǎn)留在那里。

所以即使在離太陽最近的鄰居，冰也會堆積起來。

【水星地幔之謎】

當(dāng)觀察組成我們太陽系的行星家族時，科學(xué)們發(fā)現(xiàn)水星看起來確實有點奇怪。

在地球上，我們的地核相對較小，地幔較厚，地殼較薄，所以把地核和地球的大小相比，它真的很小。

如果觀察水星，它發(fā)現(xiàn)完全不是那樣的。相對于行星本身來講，水星的地核絕對是巨大的，而且科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)水星竟然有磁場。

在太陽系的類地行星中，除了地球有磁場，火星與金星都沒有磁場，所以水星有磁場是一個驚喜。

那么水星怎么會有磁場呢？

地球之所以有磁場，是因為在地球內(nèi)部深處有一個流動的金屬流體核心，是它產(chǎn)生了全球磁場。它表面的磁場強度是水星的一百倍。

通常來說，對于一顆水星的尺寸的行星，是無法維持磁場。然而，由于水星的核心非常大和密集，在中心可能仍然是熔融的狀態(tài)。

水星巨大的鐵核被異常薄的巖石層包裹著。在這么小的行星上有這么大的核心，的確看起來很奇怪。

所以科學(xué)們猜測，水星原本有很厚的地幔，但因為某些原因而失去了。也就是說，水星很有可能一開始是一顆大得多的行星，后來發(fā)生了一些事情，剝?nèi)チ怂耐鈱樱瑢?dǎo)致它變成現(xiàn)在這個樣子。

但是這些物質(zhì)是如何消失的呢？

如何在行星范圍內(nèi)做到這一點，唯一方法就是行星撞擊。

想象一下還在太陽系形成時的早期，水星與我們現(xiàn)在所了解的小世界完全不同。它的質(zhì)量是現(xiàn)在的四倍，火星的兩倍。

太陽系的早期是一個充滿暴力的時期，經(jīng)常有行星發(fā)和碰撞。一個月球大小的天體在一次巨大的撞擊中撞向了水星。

這個撞擊絕對是巨大的，對于行星來講，那絕對是噩夢。水星的大部分地幔被撞掉了。星球重新熔化。隨著時間的推移，逐漸冷卻，剩下的東西與開始時的樣子已經(jīng)完全不同了。

現(xiàn)在的水星，三分之二的質(zhì)量是由它的核心組成的。

那么被撞掉的部分去了哪里？有沒有可能其中的一部分還在外面？丟失的地幔碎片是否有可能仍然存在于太陽系的最內(nèi)部？

科學(xué)家們稱這些假想的物體為祝融小行星。祝融小行星對于了解水星的形成非常有價值。因為其中一些祝融小行星可能就是水星缺失的地幔的碎片。

在整個銀河系中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)許多天體都可以在恒星周圍的內(nèi)部區(qū)域存在。大多數(shù)恒星系都有很多的行星緊挨著恒星，甚至比水星更近。然而我們太陽系的內(nèi)部卻出人意料地安靜。

在火星和木星之間，存在有大量的小行星。環(huán)顧木星和土星的軌道，同樣有發(fā)現(xiàn)在木星附近有小行星在運行。在海王星外圍的地方，可以看到整個柯伊伯帶的小行星運行的軌道。

當(dāng)我們觀察太陽系的行星間空隙時，我們就會看到有碎片。而太陽和水星之間也有空隙，那么那里有碎片嗎？

科學(xué)們認(rèn)為那里應(yīng)該有碎片，但有個問題，如果這些祝融小行星真的存在，為什么我們看不到它們？如果它們真的在軌道上運行，為什么我們不去尋找它們呢？

原因無它，就是因為它們離太陽太近了。

不同于小行星或柯伊伯帶天體，從我們所在地球的角度來看，我們是向遠(yuǎn)離太陽地方觀察，搜尋的是黑暗的夜空。然而祝融小行星的情況卻相反，我尋找的這些東西非常、非常接近太陽。

我們的太陽直徑大約1392000公里，水星只有4880公里。當(dāng)我們的望遠(yuǎn)鏡看到水星從太陽前面經(jīng)過時，它就像一個小針刺。

而對于我們所要尋找的祝融小行星，是比水星小幾千倍的星體。如果祝融小行星存在，它們將在一個盲點上運行。

所以目前為止，科學(xué)家們還沒有發(fā)現(xiàn)祝融小行星。

【“肇事逃逸”碰撞理論】

隨著科學(xué)家對水星的觀察，他們在水星上又發(fā)現(xiàn)了一個不應(yīng)該存在的物質(zhì)——揮發(fā)性物質(zhì)。

揮發(fā)物是像鉀這樣的化學(xué)元素，它們是不穩(wěn)定的化學(xué)物質(zhì)，在高溫下很容易蒸發(fā)，這種高溫正好是巨大撞擊產(chǎn)生的那種溫度。

既然水星曾遭受過猛烈地撞擊，使它失去了很多地幔，同時也產(chǎn)生了大量的熱量。那么水星上怎么還會保留有揮發(fā)性物質(zhì)？

所以這意味著大多數(shù)關(guān)于水星如何形成的基本設(shè)想都被證明是錯誤的。科學(xué)家們必須重新開始思考水星是如何形成的，以及水星是如何進化的。

這就像是一起偵探案件，有“尸體”，也有一些線索。但科學(xué)家們必須把它們拼湊起來，從而破解這個“奇案”。

于是，有了一個新的理論：“肇事逃逸”的碰撞理論。

在“肇事逃逸”的碰撞理論中，水星實際上是在不失去所有揮發(fā)物的情況下，撞擊了比它自身更大的物體。

撞擊更大的物體可能聽起來似乎是更加糟糕。但這完全取決于你如何撞擊它。

在早期的太陽系里，有很多成員，會看到星子通過碰撞生長。較大的天體會占據(jù)主導(dǎo)地位，它們不僅會撞上較小的天體，還會通過引力將較小的天體吸引到自己身上。

在早期的太陽系內(nèi)部，有兩個天體會將大部分物質(zhì)卷走。這兩個天體就是金星和地球。它們打敗其余的對手，水星是最后剩下的星球。

地球似乎沒有放過水星，這兩個星球迎來了史詩般的對決。然而，可能是水星膽怯氣餒了，它躲過了地球的正面撞擊。它只是側(cè)面摩擦碰撞了一下地球。

在摩擦碰撞中，水星表面的一部分被摩擦掉并炸向太空，而另一個半球基本上不受影響。雖然水星的大部分地幔被剝離了，但還是保留下來了足夠多的地幔以及揮發(fā)性物質(zhì)。

以一層薄薄的巖石外層重塑了這個世界，水星變成了太陽系中最小的行星。

水星與地球摩擦碰撞模擬圖（圖中地球是太陽系早期的地球）

至于在這次碰撞中水星缺失的地幔到哪里去了，就在我們的腳下去尋找吧。時至今日，水星的一部分可能就是地球的一部分。

在這場肇事逃逸的碰撞中，地球偷走了水星的大部分地幔。

水星能夠在太陽系形成時存活下來，但它付出了代價，所以它破舊不堪。

事實上，從第一天開始，水星就經(jīng)歷了艱難的旅程。它一直受到太陽和行星的沖擊，情況一直沒有改善。

你可以從水星的表面看到它有很多的“戰(zhàn)損”。太陽系沒有善待它。

【水星黑暗世界之謎】

當(dāng)與太陽系中其他美麗的彩色行星相比，我們發(fā)現(xiàn)，水星顯得很獨特，它的表面是深灰色的。這個顏色一度讓科學(xué)家們感到困惑。

為什么水星會這樣？

太陽系內(nèi)部的巖石狀內(nèi)行星都是由類似的物質(zhì)在同一區(qū)域形成的，但水星比它們都要暗。

地球上一些最黑暗的表面是玄武巖。水星表面的黑暗世界比玄武巖還要暗。

水星的表面實際上是以石墨的形式存在的碳，一種礦物石墨，你可以在鉛筆中找到這種石墨。這些物質(zhì)遍布水星表面，并融入巖石中。

但碳不是來自玄武巖，可能是其他東西把碳帶到水星……彗星。

這些骯臟的冰球含有碳，它們已經(jīng)轟擊水星有數(shù)十億年了。這些攻擊的證據(jù)已經(jīng)深深印在了水星表面，它完全被環(huán)形山覆蓋了。

在水星的一生中，它真的受到了非常非常糟糕的對待。水星經(jīng)常受到重創(chuàng)。

水星繞太陽運行的速度要比地球快。所以彗星撞擊水星要比對地球的撞擊更加厲害。所以說，彗星撞擊水星的能量要比撞擊地球大得多，造成的破壞也要大得多。

如果你見過美國亞利桑那州的隕石坑，它大約有1.2公里寬，是一個巨大的坑。

但如果把那個隕石坑貼在水星上，它就會消失。水星上有很多隕石坑，直徑都超過1.2公里。

水星最大的撞擊地點是卡樂里斯盆地，比亞利桑那州的隕石坑大1000多倍。它太大了，以至于現(xiàn)在里面還有其他更新的隕石坑……

卡樂里斯盆地覆蓋著一層碳，這些碳都是從哪里來的？

2016年，“信使”團隊揭示了一個令人興奮的新理論。

最大的隕石坑暴露了水星更深的東西。隕石坑是進入行星地殼下面的一個窗口。隕石坑越大，撞擊事件從深處挖掘出的物質(zhì)就越深，并將其帶到我們能在表面看到的地方。

這些隕石坑揭示了使水星變得如此黑暗的碳一直都在那里，是最初形成這個行星的物質(zhì)的一部分。

當(dāng)年輕的水星被撞擊時，部分表面會變成熔巖海洋。當(dāng)巖漿海洋冷卻時，它就會凝固形成地殼。地殼上有石墨，碳的結(jié)晶形式。像石墨這樣的含碳礦物最終會出現(xiàn)在水星表面巖漿海洋的頂部。

因為這些礦物的密度與傳統(tǒng)巖石相比要小得多。因為那些巖石含有大量鐵和鎳，它們的密度更大。它們傾向于下沉到行星的中心，那些較輕的元素，比如石墨會飄到頂部。

但火山活動讓新的玄武巖熔巖流覆蓋了整個星球。這些熔巖流來自地表深處，那里的碳沒有下沉。這些熔巖埋葬了水星古老的地殼。

隨著時間的推移，這些碳被隨后的熔巖流所覆蓋。但是當(dāng)物體撞擊水星時，就會在水星表面鑿出洞，在水星表面下方的這層碳就會暴露出來。

這就是為什么水星這么黑暗的原因。

【水星的地質(zhì)活動】

隨著觀測的深入，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)水星上有綿延數(shù)百英里的巨大懸崖。如果沿著水星表面的懸崖行走，就會遇見一個巨大的懸崖，綿延數(shù)百英里遠(yuǎn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地平線。

這個最大的斷層叫“魯普斯”。它有960多公里長，橫跨德克薩斯州的寬度。

我們在地球上看到斷層崖，表明是構(gòu)造活動的證據(jù)。而水星上竟然也有斷層崖，這就意味著行星內(nèi)部存在著外力，導(dǎo)致地殼破裂。

在地球上，地幔的熱量傳遞推動了大陸板塊的運動，這些板塊在地球表面移動相互作用……建造了山脈，裂谷，甚至大陸。

但水星上沒有大陸板塊，只有一個固體表面覆蓋了整個星球。在數(shù)十億年的時間里，它的液態(tài)核心已經(jīng)冷卻了。隨著內(nèi)部冷卻，這顆行星收縮了大約9英里。

當(dāng)某物冷卻時，它會收縮，它會變小。由于收縮，巖石和地殼就會起皺，于是形成了巨大的懸崖。

這就是巨大懸崖形成的原因。它們是在很久以前形成的。

但最近，信使號探測器在水星附近發(fā)現(xiàn)了非常小的斷層。這些小陡坡不到60長。

這意味著什么？

這些是小陡坡，如果它們真的很古老，撞擊就會把它們抹去。所以它們應(yīng)該早就從表面消失了。所以這意味著它們是最近的形成的，它們是新的。說明水星仍然在收縮。

水星被公認(rèn)為太陽系中最小的行星，而這個最小的行星上仍然有構(gòu)造活動。

所以地球不再是太陽系中唯一有構(gòu)造活動行星。

科學(xué)家們一直以為，水星是靠近太陽的一塊沉悶的、了無生氣的小石頭。然而，現(xiàn)在水星是一個有故事的星球。這個故事一直延續(xù)到今天。

【水星的復(fù)仇】

在太陽系的歷史上，水星的日子過得很艱難。它被行星拋來拋去，遭受到巨大的小行星和彗星的影響，還受到太陽輻射的轟擊。它還在萎縮。

所有這一切可能都將使水星忍無可忍。

而且在未來完全有可能水星會進行它的復(fù)仇。會把所有遭受到苦難一并發(fā)泄出來。

當(dāng)然水星要復(fù)仇，光憑自己是不能夠的。它要借助于一個“老大”。

太陽是一個由氫和氦組成的巨大球體，在其核心，發(fā)生了核聚變反應(yīng)。但隨著時間的推移，太陽賴以生存的燃料，氫，將開始消亡。

當(dāng)這種情況發(fā)生時，在它生命的最后階段，太陽將膨脹成為一顆紅巨星。大小是現(xiàn)在的數(shù)百倍，隨著太陽膨脹，它將吞噬水星。

水星表面已經(jīng)夠糟糕的了，現(xiàn)在要把它放在一個恒星里面,所有的熱量轟擊這個星球，會把它蒸發(fā)掉。但是水星可能會逃脫。

在太陽系的歷史中，行星本身和它們的軌道都在進化。它們看起來很穩(wěn)定，但經(jīng)過很長一段時間，它們可能會發(fā)生巨大的變化。

太陽產(chǎn)生的引力是太陽系中最強的。這就是為什么行星繞著它旋轉(zhuǎn)。

但行星也會相互拉扯。水星很小，這使得它最容易受到引力拖曳的影響。

僅次于太陽的是木星，是行星中的老大。木星經(jīng)常被視為太陽系的惡霸。然而，此時它成了水星的保鏢。

隨著時間的推移，在木星的引力作用下，水星的軌道會延伸得越來越遠(yuǎn)。這個小世界在太陽膨脹成紅巨星之前，早就脫離了太陽的控制。

數(shù)十億年前，地球很可能與年輕的水星相撞過。并因此永遠(yuǎn)地改變了水星。

現(xiàn)在，它可能會再次與地球面對面……

最后一次撞擊地球會抹去我們所熟知和喜愛的世界的一切痕跡。它會融化我們整個地殼；它會毀滅地球上所有的生命。

水星完成了一次完美的復(fù)仇。我國有句古語：“君子報仇，十年不晚。”但對于水星來講，就是“星球報仇，十億年不晚。”

那么，我們地球應(yīng)該對這種威脅有多擔(dān)心呢？

這種情況發(fā)生的幾率并沒有那么高。如果它發(fā)生了，那也是在數(shù)十億年后發(fā)生的事情了。

誰知道呢？在以后的十億年會發(fā)生些什么事情？

也許那時的我們早已離開了地球，去到其他星球殖民了；或是在星際中旅行；抑或是進行了“流浪地球計劃”……

總之，水星是太陽系中最偉大的幸存者之一。盡管發(fā)生了那么多事情，它仍然堅持在那里。它經(jīng)歷了太陽系中最嚴(yán)酷的環(huán)境，但它仍然運行在那里。它仍然是一個偉大的行星，勇敢的小幸存者。

至于我們的“信使”號水星探測飛船，在完成了最后的科學(xué)探測任務(wù)后，撞向了水星的表面，成為了水星的一部分。它也是一個偉大的探測器。為人類探索宇宙做出了不可磨滅的貢獻。