水逆？告诉你一个真实的水星！

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如果说2016星座开年大事是啥，大多数人会告诉你：水逆！什么水星逆行导致人情绪低落、诸事不顺，什么水星逆行余威要多加防范，等等。当然这些并没有科学根据，那么真实的水星到底什么样？美国宇航局的水星探测器信使号成功实现了在环绕轨道上对水星的观测，在观测期间，信使号曾不断带来出乎意料的新发现。现在，就让我们来回顾一下它的探测结果吧。

何为信使号？

美国宇航局（NASA）的水星探测器信使号（MESSENGER：MErcury Surface，Space ENvironment，GEochemistry，and Ranging）于2004年8月发射升空，2011年3月进入水星环绕轨道。2015年4月30日，因燃料耗尽，信使号以撞击水星的方式结束了其探测使命。水星的公转位置位于太阳系的最内侧，与太阳之间的平均距离不到地球的一半（约4成）。为此，信使号安装了耐高温的防晒设备。除了拍摄水星表面景观用的相机，信使号还配备了激光高度计、磁力计，X射线与伽马射线仪等，取得了丰硕的科学成果。

藏在水星最大环形山里的“蜘蛛”

这张图是根据信使号的观测数据合成的水星表面景观。颜色代表高度，紫色是最低点，白色是最高点。图中高度最大相差约4千米。

此图是从水星上最大的环形山——卡洛里斯盆地 （Caloris Basin）上空俯瞰西北方向的景观。卡洛里斯盆地直径约1550千米，接近水星本身直径（约4880千米）的1/3。据说，此盆地是数十亿年前巨大的小行星撞击水星而形成的。图像中央略偏上的位置有一块左右呈圆弧状相连的红色区域（高度高的地区），这是环形山的边缘。

在图像下方，从中央附近向外呈放射状扩散的沟状地形是由信使号初次发现的，被命名为“潘提翁槽沟”。在NASA的研究团队里，大家都称呼其昵称——“蜘蛛”。这种地形的形成原因目前尚不清楚。

曾经填满卡洛里斯盆地的岩浆

这张图像是信使号从卡洛里斯盆地正上方拍摄的盆地全景。颜色不同表示盆地表面的物质组成不同。卡洛里斯盆地内部（占图像大部分的亮褐色圆形区域）非常平坦。因为这里曾有岩浆喷出，将盆地内部全部填满。

盆地内部较小的环形山周边颜色发白，这是由于小天体撞击水星，将水星表面岩浆凝固形成的岩石吹散而形成的。与此相对，较大的环形山内部和周围颜色偏深。这是因为，在猛烈的撞击下，比岩浆凝固形成的岩石层埋藏得更深的岩石被挖掘出来。通过对这些环形山的分析，我们可以推算出，岩浆凝固形成的岩石层厚度（即填满卡洛里斯盆地的岩浆厚度）约为2.5～3.5千米。

另外，在信使号到达水星之前，卡洛里斯盆地被拍摄到的仅有一部分。因此，之前推算的卡洛里斯盆地直径为1350千米左右。而根据信使号拍摄的画面，现在已明确该盆地的直径约为1550千米。

水星收缩而形成的伤痕

↑↑ 图1

图1为信使号拍摄的水星上的断层（卡内基断层）。我们可以看到，从图像左上到右下，断层的斜面不断延伸。图像中央略偏左的巨大环形山（杜乔环形山）直径约110千米。断层横切环形山，由此我们可以得知，断层形成的时间较晚。图2是从不同角度拍摄的同一个断层，颜色代表高度。最高的地方用红色、最低的地方用蓝色表示。斜面高度接近2千米。通过信使号的观测确认，这种断层遍布水星表面。

↑↑ 图2

我们还不清楚断层形成的原因，但有可能是在水星冷却的过程中形成的。具体而言，随着时间的推移，水星内部不断冷却，水星整体的体积变小，但水星表面附近的岩石早已冷却，体积不会再发生变化，所以表面附近岩石之间就会相互挤压，从而导致了断层的产生。

水星特有的神秘洼地——空洞

这张图是信使号发现的水星上特有的地形。这种地形被称为“空洞”，是深数十米至数百米的洼地。其大小从数十米往上，大的洼地超过1千米。

在图中我们可以看到，卡洛里斯盆地中有3个环形山，而空洞都集中在环形山的内部或边缘部位（明亮的浅蓝色部分）。为了凸显空洞，图中用颜色表示。

空洞的形成原因目前还不得而知。但从其大多集中在环形山内部推断，可能是在环形山形成时地下深处的物质被挖掘出来，其中包含的挥发性成分升华（变成气体），从而形成了空洞。据说，类似的地形在火星南极极冠的干冰地域也可以看到。但是，水星的空洞是岩石，跟火星的不同。

本文节选自《科学世界》2016年第2期，对全文感兴趣的读者请点击下图购买杂志。

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