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水星,你长得真像月球

水星与地球的卫星——月球之间,在地质历史等方面存在着惊人的相似之处——满布着环形山、大平原、盆地、辐射纹和断崖。这一发现将为备受关注的月球起源理论提供新的思路。

“这种相似之处表明,月球乃至地球,在同位素组成方面并不是独一无二的。”美国航空航天局“水星信使号”研究项目的首席研究员西恩·所罗门(Sean Solomon)这样表示自己的看法。

现在最流行的理论认为,月球是由大小与火星类似的行星在46亿年前与地球相撞时将地球撞击成大小不等的两部分,较小的部分沉积成为月球。目前,没有关于月球形成的完整而确凿的答案,因此针对这一猜测还存在质疑。

“信使号”宇宙飞船在2013年3月完成了对水星整个表面的测绘。水星与月球在地质历史等方面存在着惊人的相似之处。在月球表面,平滑区域的面积占16%;水星表面,平滑区域占全部表面积的27%。水星表面的平滑程度同月球相似。

科学家认为,水星表面的坑洼部分,在地势以及年代上也与月球类似。这些区域是在亿万年前由火山喷发出的岩浆覆盖在表面形成的。此外,两者都具有极地冰层,且都具有截然不同的两个侧面。

这样就表明,水星在地球形成的最后阶段与地球相撞击并形成了月球,如果构成月球的同位素恰巧与水星相似的话。

所罗门教授表示:“如果这一点得到确认的话,那么所有关于地球和月球在同位素上具有类似之处的谜团就会就此解开了。”

水星地形被标记为多起伏的,原因是几十亿年前水星的核心冷却收缩引起的外壳起皱。此外,水星的环形山和月球上的环形山相似。水星表面最显著的特征之一是有一个直径达到1350km的冲击性环形山——卡路里盆地,也是水星上温度最高的地区,如同月球的盆地。卡路里盆地很有可能形成于太阳系早期的大碰撞中,那次碰撞大概同时造成了星球另一面正对盆地处奇特的地形。水星表面还包括两个不同的年龄层,比较年轻的比较平,科学家猜测是熔岩浸入了较早地形的结果。水星还有“显著性”的“周期性膨胀”。

星罗棋布在水星表面的既有平原,也有高山,还有令人胆寒的悬崖峭壁。这些环形山比月亮上的环形山的坡度平缓些。据统计,水星上的环形山有上千个。

水星也分为壳、幔、核三层,水星外貌如月,内部却很像地球。18个水星合并起来才抵得上一个地球的大小。它的半径只有2439千米,是地球半径的38.2%,平均密度为5.43克/立方厘米,略低于地球的平均密度。质量为3.33×1023千克,为地球质量的5.58%。除地球外,水星的密度在八大行星中最大。天文学家推测水星的外壳是由硅酸盐构成的,水星中心有个铁质内核比月球大得多。这个核球的主要成分是镍、铁和硅酸盐,根据水星大小推测,水星里应含铁两万亿亿吨,按地球世界钢的年产量(约8亿吨)计算,水星的铁可以开采2400亿年。

在水星表面的坑穴之间,有起伏平缓、多丘陵的平原。水星有两种地质显著不同的平原,是水星表面可见最古老的地区,这些平原早于火山口地形。这些平原里埋藏着陨石坑,有些直径在30千米以下,还有更小的陨石坑。这些埋藏着陨石坑的平原大致是均匀分布在整个行星的表面,现在还不清楚它们是起源于火山还是撞击。

卡路里盆地早于所有水星平坦平原的形成,只要比较在卡路里火山喷发覆盖物,就能发现小陨石坑密度。卡路里盆地有破碎的山脊和粗糙的多边形碎裂,地板填满了独特的平原地质,不清楚是撞击造成大片的融化,还是撞击诱使火山岩熔喷涌。众多的压缩皱褶或峭壁,在平原表面交错着,是行星表面一个不寻常的特征。造成这些特征的可能是随着行星内部的冷却,行星表面会略为收缩,并且表面开始变形。水星的表面也会被太阳扭曲——太阳对水星的潮汐力比月球对地球的强17倍。

我们分析了水星和月球的相似之处,小朋友对开采水星上的铁是不是更感兴趣?水星上含铁两万亿亿吨,可以开采2400亿年,真是一个巨大的铁资源库啊!