据台湾《科技新报》4月2日报导,科学家一直以来试图为“水星反射率极低的外表”解谜,希望能找出水星外表之所以如此乌黑的原因,而最近,一群科学家好像解开了谜底──一切都是彗星惹的祸。科学家们以为,数十亿年以来每逢彗星通过水星时,其成分中的碳尘不断地将水星外表“漆”黑。
水星外观与月球非常相似,外表布满大大小小的环形山(碰击坑),且两者有个共通点──缺少大气层。水星在 46 亿年前构成时,曾经历过彗星与小行星时间短的轮流碰击,但由于水星外表缺少大气层来减缓碰击,导致水星外表布满了很多的陨石坑。科学家曾假定,这些碰击坑与太阳风粒子炮击的过程中,在水星外表覆盖了一层薄薄的、暗色的铁纳米粒子。但科学家剖析水星光谱资料后发现,其外表的纳米铁含量适当稀疏,证明从前的假定不足以解说水星的乌黑相貌成因。
研讨指出,彗星尘土成分中有 25% 的碳,当彗星挨近水星、挨近太阳时,会被加热而开端碎裂,在这段过程中,彗星割裂的碎片会继续炮击水星,也因而碳尘得以将水星外表“漆”黑。
这项研讨由美国劳伦斯利福摩尔国家试验室(LLNL)博士后研讨员 Megan Bruck Syal 所主导,Syal 透过水星的陨石通量及碰击影响模型,预算出彗星割裂时释放出的碳尘多久会影响水星一次,其中有多少碳粒子会留在外表、多少会被释放到太空中。经预算后她以为,数十亿年的炮击已让水星外表的碳含量到达 3% 至 6%。
算出水星外表的碳含量后,接着就要找出碳含量中形成其外表乌黑的份额为何。研讨团队以 NASA 的 Ames Vertical Gun Range(标准为 0.3 口径的瓦斯枪及火药枪),以其每小时约 25.7 公里的时速,模仿发射抛射体对星体的影响,至于抛射体则模仿彗星成分、以糖为资料。
研讨团队将抛射体发射至模仿月海玄武岩(月球外表出现大块黑色的玄武岩平原)的资料,而抛射体在发射后,受磕碰发生的热能使糖资料焚烧,发布的碳粒子使模仿月海玄武岩的资料外表反射光减少了 5%,其剩下的反射光约等同于现在水星最乌黑的外表区块。
至于为何要用月海玄武岩模仿水星外表呢?研讨团队表明,之所以挑选玄武岩,是要看看若原先外表就非常乌黑,还能否受碳粒子影响而加深乌黑程度。美妙的是,虽然试验成果为水星外表可能是被彗星碳尘“漆”黑的,但光谱剖析中并没看到任何碳的光谱信号,也就是说,碳就比如无形的油漆,在数十亿年来继续为水星外表漆上隐形的涂黑剂。
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