在4月30日,在美國國家航空航天局的信使號探測器圍繞水星軌道執行四年多後,它將墜入其最終命運。由於燃料耗盡且遠遠超過其預期的為期一年的任務,該航天器將以每秒3.9公里的速度撞擊行星表面。
任務負責人肖恩·所羅門,一位行星科學家,同時也是紐約州帕利塞茲的拉蒙特-多爾蒂地球觀測站的主任,與 Nature 雜誌坐下來談論信使號自2004年發射以來所取得的成就。以下訪談經過編輯和壓縮。
為什麼您想向水星發射探測任務?
水星是我們對內太陽系知識的最後一塊疆域。我們已經對火星和月球進行了多次探測任務,只有水手10號去過水星。它飛掠了三次[1974年兩次,1975年一次],它的影像給了我們關於水星地質歷史的最初想法。但是還有很多未解答的問題。這是一顆真正缺乏許多關鍵資訊的行星。
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近距離觀察是什麼樣子?
也許水星最令人失望的方面是它的顏色幾乎是均勻的。太空風化的影響一定非常強烈,並且如此迅速地獲得,以至於沒有令人信服的礦物學特徵。
空洞是我們沒有預料到的一種地貌。它們是近地表物質流失形成的明亮凹陷。它們是這顆行星上一些最年輕的特徵,並表明存在某種不穩定的物質,我們仍在研究其特性。
您在它的兩極發現了什麼?
我們證實,在極地沉積物區域中,水冰可以在地質時間尺度上保持穩定。這顆離太陽最近的行星在兩極都蘊藏著 水冰。
有深色物質覆蓋著極地沉積物,我們初步確定為富含有機物的物質,類似於我們在外太陽系、富含有機物的隕石和彗星中看到的那種。我認為沒有人會認為水星是宜居的。但它是從外太陽系到內太陽系宜居性成分輸送的見證。
它的奇怪磁場怎麼樣?
水星的磁場是偶極的,但偶極子不像地球和大多數其他行星那樣位於行星的中心。它明顯偏移,約佔行星半徑的 20%。沒有任何模型預測到這一點。我設法透過要求我的同事思考地球的磁場是否經歷過以類似於水星的幾何形狀為特徵的歷史,來讓他們感到困擾。
哪些信使號的發現讓您感到驚訝?
最大的驚喜是揮發性元素的高丰度。所有關於 水星如何形成的觀點 都預測它會像月球一樣缺乏揮發性物質。但相反,我們看到的硫[含量]是地球平均水平的十倍。我們看到鈉和鉀。我們看到氯,這是我們可以測量的最易揮發的元素之一。
這意味著我們真的不瞭解水星成為富含鐵的行星的特殊方式。這不是一個持續高溫驅走揮發性元素的過程。我不認為關於水星形成的最可能解釋的最終篇章已經寫完。
2017年,歐洲和日本的航天機構計劃向水星發射BepiColombo探測任務。它還剩下什麼可以發現的?
他們有一個雙航天器,攜帶的儀器比我們多得多。他們將對兩個半球有更均勻的視野。不同的觀測幾何形狀、略有不同的儀器組合以及他們擁有兩個航天器的事實將為他們提供機會。
信使號的撞擊日會是什麼樣的?
最後幾個小時可能會非常平靜。將會有最後一次軌道執行,屆時航天器將經過行星背面,我們將不會再次收到它的訊息。我們認為我們知道撞擊地點會在哪裡,在莎士比亞隕石坑附近。[當它撞擊時],它將成為水星上最年輕的撞擊特徵之一,儘管也是最小的之一。那將是信使號的終結。
我已經在這個任務上工作了19年。這就像失去了一個家庭成員。即使事先知道也無法讓你完全為失去做好準備。
本文經許可轉載,並於2015年4月27日首次釋出。