【正見新聞網2014年04月03日】
近日，從美國航空航天局“信使號”探測衛星傳來的數據顯示，水星的半徑在過去收縮了近7公裡，比以往估計的數據高得多。這一發現發表在3月16日的《自然-地球科學》(Nature Geoscience)雜誌上，解決了關於水星演化的一個謎題。
早前的水星表面圖片顯示，儘管從誕生以來一直在冷卻，但這個岩石星球卻幾乎沒有收縮。對此，有關水星形成和演進的模型也不能提供很好的解釋。現在，來自華盛頓卡內基研究所的保羅·K·伯恩(Paul K. Byrne)和克裡斯蒂安·克裡姆扎克(Christian Klimczak)利用信使號傳來的高清晰度圖像和地形數據，繪製了一張全面的構造特徵地圖。地圖揭示出，隨著冷卻的進行，水星也一直在收縮。
來自凱斯西儲大學的行星科學教授，同時也是論文共同作者的史蒂芬·A·豪克(Steven A. Hauck)說：“通過信使號，我們獲得了整個星球的高解析度圖像，而且更關鍵的是，我們可以從另一個不同的角度來觀察水星的特徵，這是20世紀70年代的‘水手十號’沒辦法做到的。”
水手十號是第一艘前往探測水星的宇宙飛船，在1974年和1975年，它通過飛掠的方式獲得了水星表面45%面積的圖像和數據。信使號探測衛星於2004年發射升空，2011年插入水星軌道。目前信使號依然在採集科學數據，本月晚些時候，它將完成第2900個水星軌道周期。
水星表面與地球的不同之處在於，它的岩石圈——相當於地殼——是由單一板塊組成的，而不是由多個板塊拼成。為了弄清楚水星是否發生了收縮，研究者對其構造特徵進行了觀察。這些構造包括瓣狀裂谷和皺脊等，其形成原因是內部冷卻和表面的壓縮。在水星表面上，這些構造的特徵呈現為長度8到885公裡以上的長帶狀地形。
瓣狀裂谷是由於逆沖斷層穿破表面形成的高度可達3公裡以上的懸崖。相比之下，形成皺脊的斷層深度較淺。水星表面的物質在斷層的一邊堆積、層疊，形成了山脊。科學家一共繪製了5934個這樣的地質構造。
利用新獲得的數據，研究者觀察到了大量的斷層，並以此估計水星表面跨度的縮減，從而估算出水星半徑的減少值——大致在4.6到7公裡之間。史蒂芬·豪克說：“比起用水手十號估算出來的1到2公裡，這一數值明顯大了很多。”而且更重要的是，科學家以水星內部產生熱量的主要元素——同樣由信使號探測得到——構建了模型，計算的結果也與地圖觀測的結果相符。
史蒂芬·豪克稱，關於水星表面地質構造的形成和分布，有一個令人驚奇的巧合，即與早期對地球表面構造特徵的解釋在很大程度上是一致的。這些解釋隨著板塊構造理論的出現而逐漸被人遺忘。到目前為止，地球仍然是已知唯一一個由多個板塊，而不是由單一板塊構成岩石圈的行星。
新的發現將有助於理解行星冷卻的過程，包括其熱量活動、構造變化和火山歷史。通過觀察水星，科學家不僅對太陽系行星有了更多的了解，也為研究其他恆星系統中的行星提供了借鑑。