這是“信使”號(hào)第三次飛越后繪制的水星圖像覆蓋圖。目前已經(jīng)繪制出98%的水星表面地形圖。在2011年3月“信使”號(hào)進(jìn)入水星軌道以前，只有部分極地地區(qū)還沒繪出地形圖。
2009年9月29日，“信使”號(hào)第三次，也是最后一次飛越水星時(shí)，拍攝到這張彩色觀測(cè)圖片。
這是水星“外逸層”物質(zhì)來源和喪失過程的圖示。左邊的說明概況了外逸層物質(zhì)的3個(gè)主要來源
這張全彩圖(enhanced-color)顯示的是水星表面的一個(gè)區(qū)域，“信使”號(hào)在第三次飛越時(shí)，獲得這個(gè)地區(qū)的詳細(xì)信息。從圖上可知，這里的火山活動(dòng)顯然非常劇烈。右上方附近的嫩黃色區(qū)域，是一個(gè)無邊的低壓區(qū)中心，這里可能是爆發(fā)的火山口所在地。圖片中心的雙環(huán)盆地的內(nèi)部平坦，這可能是火山作用產(chǎn)生的結(jié)果。
美國(guó)宇航局的“信使”號(hào)(Messenger)飛船在水星上發(fā)現(xiàn)了季節(jié)變化的跡象，它在這顆并不大的石質(zhì)行星的表面發(fā)現(xiàn)了以前認(rèn)為的含量更多的重金屬元素鐵。
“信使”號(hào)探測(cè)器在9月29日第三次從水星旁邊飛過時(shí)，進(jìn)行了這項(xiàng)觀測(cè)，期間獲得大量測(cè)量數(shù)據(jù)，并拍攝了很多水星表面的隱蔽處及大氣層的圖片。由于在飛越期間出現(xiàn)的數(shù)據(jù)故障對(duì)這艘飛船造成影響，計(jì)劃要實(shí)施的測(cè)量工作大約只進(jìn)行了一半。
這個(gè)耗資4.46億美元的探測(cè)器第三次飛越水星時(shí)，距離這顆行星表面不超過142英里(228公里)。這次飛越觀測(cè)到更多未知區(qū)域，目前已經(jīng)繪制出98%的水星表面地形圖。這次飛越是為了借助水星的引力改變“信使”號(hào)的運(yùn)行路線，促使它在大約2011年進(jìn)入水星軌道。
稀薄的大氣層科學(xué)家把水星的大氣層稱之為“外逸層”，它由水星表面揚(yáng)起的原子構(gòu)成。水星大氣非常稀薄，密度非常小，這意味著大氣里的原子很少能相撞在一起。它還有一個(gè)從這顆行星向外延伸的小尾巴，方向正好與太陽的方向相反。在三次飛越過程中，“信使”號(hào)主要查看水星大氣層里三種原子——鈉、鈣和鎂的差異?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，第三次飛越水星時(shí)，這顆行星大氣層里所含的鈉原子比第二次飛越時(shí)更少一些。
任務(wù)科學(xué)家羅納德·維爾瓦克(Ronald Vervack)說：“這是個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻，這一發(fā)現(xiàn)完全出乎我們的意料。”因?yàn)楫?dāng)水星沿著太陽軌道運(yùn)行時(shí)，太陽對(duì)它產(chǎn)生的輻射壓會(huì)不斷發(fā)生變化，這個(gè)過程改變了水星表面釋放的鈉原子的數(shù)量。維爾瓦克表示，水星在圍繞軌道運(yùn)行期間，它的大氣受到季節(jié)影響。“各個(gè)季節(jié)里”鈣和鎂原子發(fā)生的變化比鈉原子更小，這顯示出不同原子“擁有其獨(dú)特的季節(jié)性變化”。
了解這些季節(jié)性差異，將有助于科學(xué)家了解水星表面物質(zhì)是如何喪失的，以及這顆行星表面是如何隨時(shí)間發(fā)生變化的。美國(guó)馬里蘭州約翰?；羝战鹚勾髮W(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的維爾瓦克表示，水星的大氣是“數(shù)億年來這些過程的最終產(chǎn)物，這些過程從沒停止過”。
水星表面意外發(fā)現(xiàn)“信使”號(hào)飛越水星，還為科學(xué)家提供了有關(guān)這顆行星表面特定元素?cái)?shù)量的第一手直接觀測(cè)數(shù)據(jù)。長(zhǎng)期以來，科學(xué)家根據(jù)早期的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，認(rèn)為水星表面缺少鐵和鈦等重金屬元素，他們認(rèn)為這顆行星的灰口鑄鐵核的質(zhì)量是水星總質(zhì)量的60%，并認(rèn)為水星是太陽系里最致密的巖質(zhì)行星。
“信使”號(hào)的觀測(cè)資料顯示，水星的表面實(shí)際上有大量這種元素，它們的濃度幾乎跟月球近地點(diǎn)月海玄武巖(nearside maria basalts)里的這些物質(zhì)的濃度類似，這意味著有關(guān)該行星的形成和演變的模型必須進(jìn)行修改。約翰?；羝战鹚勾髮W(xué)應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)室的大衛(wèi)·勞倫斯(David Lawrence)說：“對(duì)我們來說，這是個(gè)非常令人震驚的結(jié)果。”
第三次飛越還拍攝到未知區(qū)域的表面圖。該飛船的照相機(jī)和儀器拍攝到的高清彩色圖片，還展示了該行星另外6%以前從沒近距離進(jìn)行觀測(cè)的表面地形。亞利桑那州立大學(xué)坦佩分校的成像科研組成員和博士后研究員布雷特·德尼維(Brett Denevi)說：“我們的這項(xiàng)工作對(duì)繪制整個(gè)水星地表圖有幫助。”
這次飛越期間拍攝的圖片顯示的水星地表特征，我們以前都曾看見過，不過由于以前的數(shù)據(jù)不夠詳細(xì)，因此無法繪制地表圖。從圖上可以看到，一個(gè)不規(guī)則的低壓區(qū)周圍顯然非常明亮，它四壁陡峭，形狀非常奇怪。德尼維說：“所有這些都是火山口的特點(diǎn)。”其他圖片上顯示的是一個(gè)雙環(huán)撞擊盆地，直徑大約有180英里(289.68公里)。這個(gè)盆地的特征跟拉德特拉迪(Raditladi)盆地的特征非常相似。2008年“信使”號(hào)第一次從水星旁邊飛過時(shí)，觀測(cè)到拉德特拉迪盆地。
德尼維說：“其中一個(gè)相似之處，是拉德特拉迪盆地的年齡跟它非常類似，據(jù)估計(jì)，這個(gè)盆地大約有10億歲。對(duì)撞擊盆地來說，這個(gè)歲數(shù)并不算大，因?yàn)榇蟛糠峙璧氐臍q數(shù)大約都是它的4倍。盆地內(nèi)壁的年齡甚至比盆地本身更年輕，它跟周圍顏色不同。我們也許已經(jīng)在水星上發(fā)現(xiàn)更年輕的火山物質(zhì)。”
“信使”號(hào)需要行駛49億英里(7.89 × 1012米)才能進(jìn)入水星軌道，現(xiàn)在它已經(jīng)完成將近四分之三的路程。全程包括圍繞太陽旋轉(zhuǎn)15圈。除了飛越水星以外，“信使”號(hào)還在2005年8月從地球旁邊飛過，并于2006年10月和2007年6月從金星附近越過。
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