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紐約 - 天文學家普遍認為，水星是太陽系中最小和最內側的行星，它是一個靜態且不演化的世界，由於靠近太陽而被烘烤到地獄般的溫度。1974年和1975年，第一艘飛越水星的宇宙飛船水手10號提供了一些關於火山活動的誘人證據。現在，NASA的信使號宇宙飛船在過去一年中飛越了水星，並將於2011年進入軌道，它透過對年輕的熔岩平原成像，證實了水手10號的觀測結果，這些熔岩平原表明該行星上最近有火山活動。信使號還檢測到水星磁遮蔽的快速變化，並在其外逸層（圍繞行星的極其稀薄的氣體大氣層）中發現了元素原子和離子令人驚訝的分佈。
“即使在兩年半以前，水星也絕對不是我們認為的那樣，”華盛頓特區卡內基科學研究所地球磁學系的首席科學家、信使號任務的首席科學家肖恩·所羅門說。他來到該市，於7月26日在隕石學會第73屆年會上介紹了該航天器的最新研究成果。
信使號（MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging的縮寫）於2004年發射，執行飛越任務，然後進入水星軌道，詳細研究其特徵和環境。然而，將信使號送入軌道是一項棘手的任務，因為宇宙飛船必須減速到足以被該行星的微弱引力捕獲。
此外，它必須能夠在太陽附近極其高的溫度下生存。“向水星發射宇宙飛船是很困難的，”所羅門解釋說。“要讓它進入水星軌道並使其生存下來就更加困難了。你必須防止高溫。”
信使號覆蓋著一層厚厚的陶瓷布，用作保護性的遮陽板。在朝向太陽的一側，溫度通常為350攝氏度（大約在比薩餅烤箱內的溫度）。然而，在宇宙飛船內部，遮陽板保持室溫，保護敏感的電子裝置。信使號的太陽能電池板有三分之二是鏡子，以同樣的原因反射熱量。
經過七年的複雜路線以使其減速後，信使號最終應該在明年三月進入水星軌道。與此同時，它已經完成了三次飛越，最近一次是在2009年9月29日。對第三次也是最後一次飛越期間收集的資料進行了分析，並提供了這些令人驚訝的發現。
信使號拍攝了一個直徑290公里的雙環撞擊坑的照片，現在命名為拉赫瑪尼諾夫盆地，它似乎有平坦且非常光滑的平原，看起來像硬化的熔岩流。所羅門說，拉赫瑪尼諾夫盆地中撞擊坑的數量很少，這意味著這些平原存在的時間不長，他猜測它們存在於10億到20億年之間。（儘管以地球的標準來看，這仍然相對古老，但它告訴行星科學家，在水星形成約45億年後，火山活動仍在繼續。）研究人員還在該航天器的影像中發現了其他火山活動的例子。他們展示了兩個並排的撞擊坑，其中一個被填滿了，根據所羅門的說法，這一定是火山活動造成的。“水星已經從一個火山活動受到質疑的行星變成了一個其表面主要由火山活動塑造的行星，”他說。
在最近一次飛越中，信使號還發現水星的磁層（覆蓋行星的磁性保護層）容易受到磁暴的影響，這些磁暴會在幾分鐘內引起較大的變化。這些由太陽風變化產生的“亞暴”在地球上也可見，但其變化比水星上的變化要緩慢得多。“我們看到一些持續幾分鐘的時間段，其中磁層的前側被剝落了，”所羅門說。
對火山活動和磁層的觀測被寫成單獨的科學論文，最近由《科學》雜誌線上發表。由《科學》雜誌同時發表的第三篇論文重點介紹了對水星稀薄外逸層的觀測，該外逸層由太陽射線從行星表面噴射出的原子以及從太陽風和塵埃顆粒中捕獲的離子組成。
信使號在最近一次飛越期間還揭示了高度可變的外逸層，這是由於水星的偏心軌道和不斷變化的空間環境的影響所致。這次飛越產生了第一批水星外逸層中元素和離子的詳細地圖，並顯示鈣、鎂和鈉等元素分佈在不同的高度。一個令人困惑的觀測結果是，日出附近的鈣濃度高於日落附近。（理論家們假設，數小時的陽光照射會導致更多的水星表面的鈣進入外逸層。）
總而言之，這三篇論文描繪了一幅動態的水星圖景，這與該行星的理論圖景相矛盾。
“我們在這裡遇到的情況是科學中常見的，有雄辯的理論但資訊有限，”所羅門說，人們或多或少地認為他們瞭解水星。“水星告訴我們的是，它在行星如何組裝方面也有教訓，”他補充說。
正如美國宇航局艾姆斯研究中心位於加利福尼亞州莫菲特場的行星理論家傑克·利索爾總結的新觀測結果，“水星不是人們在我們開始從宇宙飛船獲得證據之前認為的死寂世界。”
迄今為止，這些證據僅來自短暫的飛越，但如果信使號按計劃明年成為第一艘在水星長期駐留的宇宙飛船，這種情況將很快改變。“當它明年進入軌道時，我們肯定會學到更多，”利索爾說。