水星表面發現數千奇怪空洞 天文學家不解

國際中心綜合報導

美國航太總署(NASA)信使號(MESSENGER)太空船在水星表面發現數千個奇怪的空洞構造,這些特殊窪地結構散佈在各種緯度經度寬度從18公尺到1.6公里不等,深度則在18公尺到36公尺不等。目前沒人知道這些窪地的來源。

科學團隊成員之一的霍普金斯大學大衛佈雷威特(David Blewett)表示,發現這些窪地真的蠻驚訝的。基本上,除了受到小天體的撞擊之外,水星地貌應該從形成後至今很少改變,仍維持古老遺貌。但這些窪地看起來似乎比已發現的水星撞擊坑還年輕,意味着水星地表仍以令人驚訝的方式持續演化中。

右圖是位在Raditladi撞擊盆地中的奇特窪地構造。

火星勘測軌道探測器(MRO)曾在火星南極表面的二氧化碳冰層觀測到類似的結構,像是「乳酪」一樣。但水星表面的這類結構卻是出現在堅硬的岩石上,窪地內部不僅顯得很明亮,而且外圍具有光暈科學家從未在任何岩石表面看到類似的現象。如果有人可以站在這種窪地中,頭頂上是黑暗的星空,周邊寂靜無聲,必定是個非常奇特的感受。

水星基本上沒有大氣層,不會有風,也沒有雨,所以這些窪地絕對不是風蝕雨蝕結果,必定是其他外力造成的。作爲最靠近太陽行星,水星暴露在強烈的太陽光熱和極端太空氣象中,Blewett相信這可能是造成這些地形的主要來源。

Blewett表示,其中一個關鍵線索是許多窪地與位在撞擊坑內的中央峰(central mountain)有關連。中央峰是撞擊過程中,在撞擊坑中間因反彈力量而形成的一個山峰;所以這些窪地很可能是撞擊過程中,從水星深處翻上來的物質所形成的峰環(peak rings),這些來自水星深處的物質突然暴露在水星地表時,可能會相當不穩定而發出奇異的光。

某些礦物,例如含硫或其他揮發物的礦物,突然受到熱、太陽風或微流星體的影響,很容易蒸發;而這些太空氣象的襲擊,是水星每天都在承受的事。或許就是硫蒸發,留下其他礦物,纔會讓岩石充滿孔隙而變得脆弱,讓岩石更容易被侵蝕,最後才形成這樣的窪地結構。

信使號太空船的確在水星表面偵測到大量硫的存在,讓天文學家相當驚訝,讓這些天文學家得重新思考水星到底是如何形成的。目前主流理論模型認爲,其中一個可能是在太陽系歷史非常早期,稍大一點的微行星形成行星的最後階段,曾發生過一次非常猛烈的撞擊事件,絕大部分水星巖質地殼被撞破而造成這樣的現象。

另一個可能是太陽剛形成之初,曾有過一個非常熾熱的階段,讓水星地表被烤焦,變成現在這副模樣。無論是哪一種說法,沸點比較低的元素,如硫和鉀等,都會被蒸發。但是,它們並沒有完全離開,這就表示舊理論並不符合新觀測結果,所以得重新建構一個理論假設研究太陽系和行星如何形成的科學家們,可能得先從瞭解最靠近太陽的水星來重新開始了。(文/引用自臺北天文館網路天文館網站)