水星黑暗表面成因:彗星碳尘漆上去的
介绍水星暗漆之谜:彗星碳尘的长期轰炸是罪魁祸首
据台湾《科技新报》报道,科学家们长期以来一直试图揭开水星表面反射率极低的谜团。经过不懈的研究,一群科学家最近似乎找到了答案——这一切都是彗星的碳尘引起的。科学家们认为,数十亿年来,每当彗星经过水星时,其成分中的碳尘都在不断地将水星表面“漆”黑。
水星的外貌与月球相似,表面布满大大小小的环形山,并且两者都缺乏大气层。在46亿年前形成时,水星曾经历过彗星和小行星的短暂轮番撞击。由于缺乏大气层的减缓作用,水星表面布满了大量的陨石坑。科学家们曾假设太阳风粒子轰击过程中在水星表面覆盖了一层薄薄的暗色铁纳米粒子。通过分析水星光谱资料,科学家们发现其表面的铁纳米含量相当稀少,这表明先前的假设不足以解释水星黑暗面貌的成因。
研究指出,彗星尘埃成分中含有高达25%的碳。当彗星靠近水星和太阳时,会被加热并开始碎裂。在这个过程中,彗星分裂的碎片会持续轰击水星,彗星中的碳尘因此得以覆盖水星表面。这一发现由美国劳伦斯利福摩尔国家实验室博士后研究员Megan Bruck Syal主导的研究团队提出。通过估算,Syal认为数十亿年的轰击已经让水星表面的碳含量达到3%至6%。
为了进一步研究碳含量对水星表面黑暗程度的影响,研究团队使用NASA的Ames垂直范围模拟发射抛射体对星体的影响。抛射体以模拟彗星成分的糖为材料,模拟轰击水星表面的情景。当抛射体撞击模拟月海玄武岩材料时,糖材料因碰撞产生的热能而燃烧,释放的碳粒子使模拟材料表面的反射光减少了5%,剩余的反射光相当于目前水星最黑暗的表面区域。
研究团队选择月海玄武岩来模拟水星表面是为了探究如果原始表面十分黑暗,碳粒子能否进一步加深其漆黑程度。令人惊奇的是,尽管实验结果显示水星表面可能是被彗星碳尘“漆”黑的,但在光谱分析中并未发现任何碳的光谱信号。这意味着碳就像无形的油漆一样,在数十亿年来持续为水星表面涂上隐形的黑漆。这一发现为我们揭示了水星表面黑暗的真正成因。