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在超過 30 年的時間裡，首次飛掠水星正在解決一些關於這顆最靠近太陽行星的長期謎題。 其中一項發現是：這顆行星富含鐵的地核似乎正在收縮，導致其地殼彎曲和破裂。
這些以及其他結果，記錄在今天發表在《科學》雜誌上的 11 篇論文中，來自水星表面、空間環境、地球化學和測距（MESSENGER）探測器首輪資料，該探測器今年早些時候掠過水星。
水星是八大行星中最小的行星，在其同類中很不尋常，因為它主要由地核構成。 根據其密度，研究人員知道地核主要由鐵組成，他們估計地核至少佔行星質量的 60%，佔其直徑的 75%。
上次探測器近距離研究這顆行星是在 1974 年至 1975 年，當時水手 10 號探測器飛掠過並拍攝了這顆矮行星約 45% 的區域的影像。 信使號是第一個旨在繞水星軌道執行的探測器。
為了做到這一點，它將對這顆行星進行三次飛掠，每次遭遇後調整其軌道。 在 1 月 14 日的首次飛掠期間，信使號飛行到距離水星 125 英里（200 公里）的範圍內，拍攝了新的照片並進行了其他測試。
水手 10 號揭示水星赤道周圍存在磁場——這是太陽系內行星中除地球外唯一擁有磁場的行星。 這讓研究人員想知道磁場是由地核產生的，還是地殼中凍結的磁場是其來源。
信使號沒有發現廣泛的地殼磁性的跡象，這表明地核具有流動的——熔融的——外層，類似於地球的地核，以支援產生磁場所需的電流。
華盛頓卡內基研究所地球磁學部地球物理學家、任務首席研究員肖恩·所羅門說，該層的確切厚度尚不清楚，但隨著它逐漸冷卻，它應該會形成像鐵雪一樣沉入更緻密的固體核心中的固體塊，核心的大小也未知。
由於固體鐵比液態形式更緻密，因此“隨著核心的增長，整個地核的體積會縮小”，他說，導致行星本身收縮。“我們正在瞭解已經發生了多少收縮。”
這種理解來自於信使號拍攝的影像，這些影像顯示了細長的“陡坡”，或佈滿表面的陡峭斜坡。 研究人員將這些解釋為一塊地殼滑到另一塊地殼下方並迫使其向上隆起的地方。
信使號拍攝了水手號錯過的行星另外 20% 的區域的照片，以及它已經覆蓋的區域，但光線以不同的角度照射進來。 這使得研究人員能夠識別出其前任錯過的其他陡坡。 他們估計水星的裂縫比他們之前計算的多三分之一。
另一個持續 30 年的爭論圍繞著行星隕石坑中光滑的岩石斑塊，這可能代表硬化的熔岩或小行星撞擊期間噴射出的物質。
研究人員表示，新的影像揭示了地質細節，表明這些斑塊確實是火山成因的。
在另一項研究中，該探測器使用其快速成像等離子體光譜儀來識別捕獲在水星磁場中的高能帶電原子和分子（等離子體）。
信使號的資料揭示了帶電的矽、鈉、硫和水，研究人員得出結論，這些物質是從行星表面被太陽自身帶電粒子流——太陽風——剝離出來的。
所羅門說，研究水星為關於行星如何組裝和執行的想法提供了一個有用的測試案例。 他說，他期望在信使號於 2011 年 3 月 18 日進入軌道執行時學到更多。