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水星冷却收缩之路尚未结束,新研究:缩水速度比过去预估快30%

2026-9-10 寰宇科学

离太阳最近的行星正在缩小,且速度比预期还快。最新研究显示水星收缩速度比先前估计快10~30%,自形成以来,水星总直径已缩短将近23公里。

水星为什么会“缩水”?

与太阳系其他岩石行星一样,水星诞生于45亿年前太阳系剧烈动荡时期,大量岩石相互碰撞聚合,这些碰撞释放庞大热能,将新生水星烤得滚烫,自那时起,水星便展开至今仍未结束的降温之旅,随著内部冷却热量流失,水星开始收缩。

然而水星最外岩石层并未跟著内部铁质核心冷却均匀缩小,而是被迫用更粗暴的方式消化,最终形成绵延数百公里的断层、皱脊等地 质构造特征,就像发皱表皮。

过去科学家通过清点这些悬崖与皱脊的数量、规模以测量水星缩水程度,但德国航太中心太空研究所科学家GakuNishiyama团队,将先前的水星收缩地质分布图与另一张地表粗糙度地图相叠比对,发现一件耐人寻味的事──表面愈崎岖不平的区域,可见皱脊反而愈少。

研究人员灵光一闪:难道有什么遮蔽物盖住皱脊?很快地研究人员便找到答案,每当有小行星或陨石砸向水星表面,大量岩石碎屑便 四处喷溅覆盖在周遭地表,像化妆品一样将原本坑坑洞洞的表面“遮瑕”,导致过去测量其实忽略不少皱脊特征。

团队以皱脊保存完好的区域当作基准,反推整颗水星原本应该存在多少皱脊,结果显示水星实际收缩程度比过去估计值多出10~30%,或者说水星总直径变化达23公里,而不是目前估计的4~16公里。

新的收缩估计值也让水星冷却收缩程度观测数据更符合物理学预测,让天文学家更接近水星内部构造真相,精确掌握水星至今究竟收 缩多少,能帮科学家反推水星内部异常庞大的金属核心如何形成、掺杂什么成分、如何一路冷却演化到如今样貌。

此次研究也特别提醒其他人,解读天体的“体检报告”时也别忽略表面因小行星、陨石撞击留下的碎屑,可能覆盖原本该被看见的地 质构造,相关理论未来或许也能套用在其他布满撞击坑、同样正悄悄收缩的行星或卫星上。

新论文发表在《地球物理研究快报》(GeophysicalResearchLetters)。