为何水星是一颗根据人类理论本不该存在的行星
牛津大学行星动力学专家马特·克莱门特(Matt Clement) 的模拟显示,岩质行星可能最初在水星目前轨道内形成,然后向外迁移。“水星被排除在外,并耗尽了物质,”他说。这一理论无法完全解释水星为何拥有如此大的核心,除非它移动到富含铁的区域,但它确实能解释水星的大小及与金星的距离。“我认为必须有迁移过程。”克莱门特说。
此外还有一些更奇特的假说。例如,水星可能不是典型的岩质行星,而是类似木星的气体巨行星的裸露核心,其大气层被剥离。虽然这种想法曾被提出,但坎比奥尼认为不太可能:“要剥离木星大小行星的大气层非常困难,因为它们拥有巨大的引力。”
所有这些理论为天文学家提供了许多线索,但仍未达成共识,水星究竟是如何形成的。“贝皮科伦坡号”(BepiColombo)或许能带来一些答案。
当这项任务——事实上是由欧洲太空总署(ESA)与日本太空总署(JAXA)共同操作的两艘探测器——进入水星轨道时,两艘探测器将分离,并利用仪器绘制水星表面的组成图,同时研究该行星的重力、微弱的磁场,以及其他观测数据。
“贝皮科伦坡号将进行额外测量,帮助我们了解这颗行星的起源。” 德国航空太空中心行星科学家尼古拉·托西(Nicola Tosi) 说。特别重要的是,探测器将揭示水星表面与地下的组成。“了解这些组成能限制(对)行星形成过程(的猜测)。”托西补充道。
如果水星曾经更大,后来被剥离,那么它应该曾拥有一层暂时熔融的地幔——一片巨大的岩浆海洋,今天我们可能仍能找到其痕迹。“这种固化方式有特定特征,”托西说,而贝皮科伦坡号可以寻找这些证据。
图像来源,ESA/ BEPICOLOMBO/ MTM,贝皮科伦坡号任务已在2025年稍早进行短暂飞掠时,开始传回水星表面的影像。
然而,要真正理解水星的起源,科学家梦想有一天能登陆水星——这原本是贝皮科伦坡号计划的一部分,但因成本与复杂性过高而早期取消——甚至希望能将样本带回地球。“我们真正想要的是水星的样本,”罗瑟里说,这将使我们能精确分析水星的组成。
目前没有任何登陆任务计划,但已有一些提案。罗瑟里说:“在没有登陆器的情况下,我们最好的希望是找到一块源自水星的陨石。”这并非完全不可能,因为地球已发现数百颗来自火星的陨石,但至今没有任何确定来自水星(或金星)的陨石。
有一种推测认为,地球上一类罕见的陨石——称为“奥布莱特陨石”(aubrites)——可能是原始水星的碎片,即那颗更大的初始行星在遭受撞击后留下的残骸。莫比德利称这仍属“大胆猜测”,但因其化学与矿物组成与我们推测的原始水星相似,仍具吸引力。
法国洛林大学岩石学家卡米耶·卡地耶(Camille Cartier) 正领导一项研究,未来几年将检验这一可能性。她说:“我们拥有一个超级收藏”,团队已收集约20颗奥布莱特陨石样本,并将在实验室中分析它们是否真的是水星的碎片。
“我们应该能获得有力证据,支持或否定这一假说。”卡地耶说。
理解水星的形成,关乎我们对行星形成本质的认识。水星是否仅仅是一个偶然产物,是太阳系中一次高速碰撞的结果,还是更普遍的现象?“或许水星并非如此罕见,而是行星形成的自然结果。”托西说。
目前,水星起源的谜团仍未解开。为什么我们的太阳系中会有这样一颗异常小且超高金属含量的行星?其他恒星系统是否也有类似的水星?
水星表面看似一个灰暗、布满陨石坑的世界,毫无趣味,但在其深处,这颗神秘的行星可能是太阳系中最令人着迷的地方之一。
“水星可能只是一颗不太可能存在的行星,”斯科拉说,在大多数情况下,它根本不该存在——但在我们的宇宙中,它却存在着。
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还没人说话啊,我想来说几句
此外还有一些更奇特的假说。例如,水星可能不是典型的岩质行星,而是类似木星的气体巨行星的裸露核心,其大气层被剥离。虽然这种想法曾被提出,但坎比奥尼认为不太可能:“要剥离木星大小行星的大气层非常困难,因为它们拥有巨大的引力。”
所有这些理论为天文学家提供了许多线索,但仍未达成共识,水星究竟是如何形成的。“贝皮科伦坡号”(BepiColombo)或许能带来一些答案。
当这项任务——事实上是由欧洲太空总署(ESA)与日本太空总署(JAXA)共同操作的两艘探测器——进入水星轨道时,两艘探测器将分离,并利用仪器绘制水星表面的组成图,同时研究该行星的重力、微弱的磁场,以及其他观测数据。
“贝皮科伦坡号将进行额外测量,帮助我们了解这颗行星的起源。” 德国航空太空中心行星科学家尼古拉·托西(Nicola Tosi) 说。特别重要的是,探测器将揭示水星表面与地下的组成。“了解这些组成能限制(对)行星形成过程(的猜测)。”托西补充道。
如果水星曾经更大,后来被剥离,那么它应该曾拥有一层暂时熔融的地幔——一片巨大的岩浆海洋,今天我们可能仍能找到其痕迹。“这种固化方式有特定特征,”托西说,而贝皮科伦坡号可以寻找这些证据。
图像来源,ESA/ BEPICOLOMBO/ MTM,贝皮科伦坡号任务已在2025年稍早进行短暂飞掠时,开始传回水星表面的影像。
然而,要真正理解水星的起源,科学家梦想有一天能登陆水星——这原本是贝皮科伦坡号计划的一部分,但因成本与复杂性过高而早期取消——甚至希望能将样本带回地球。“我们真正想要的是水星的样本,”罗瑟里说,这将使我们能精确分析水星的组成。
目前没有任何登陆任务计划,但已有一些提案。罗瑟里说:“在没有登陆器的情况下,我们最好的希望是找到一块源自水星的陨石。”这并非完全不可能,因为地球已发现数百颗来自火星的陨石,但至今没有任何确定来自水星(或金星)的陨石。
有一种推测认为,地球上一类罕见的陨石——称为“奥布莱特陨石”(aubrites)——可能是原始水星的碎片,即那颗更大的初始行星在遭受撞击后留下的残骸。莫比德利称这仍属“大胆猜测”,但因其化学与矿物组成与我们推测的原始水星相似,仍具吸引力。
法国洛林大学岩石学家卡米耶·卡地耶(Camille Cartier) 正领导一项研究,未来几年将检验这一可能性。她说:“我们拥有一个超级收藏”,团队已收集约20颗奥布莱特陨石样本,并将在实验室中分析它们是否真的是水星的碎片。
“我们应该能获得有力证据,支持或否定这一假说。”卡地耶说。
理解水星的形成,关乎我们对行星形成本质的认识。水星是否仅仅是一个偶然产物,是太阳系中一次高速碰撞的结果,还是更普遍的现象?“或许水星并非如此罕见,而是行星形成的自然结果。”托西说。
目前,水星起源的谜团仍未解开。为什么我们的太阳系中会有这样一颗异常小且超高金属含量的行星?其他恒星系统是否也有类似的水星?
水星表面看似一个灰暗、布满陨石坑的世界,毫无趣味,但在其深处,这颗神秘的行星可能是太阳系中最令人着迷的地方之一。
“水星可能只是一颗不太可能存在的行星,”斯科拉说,在大多数情况下,它根本不该存在——但在我们的宇宙中,它却存在着。
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