新浪科技訊 香港時間3月13日消息，據美國麻省理工學院網站報導，通過對水星表面進行分析，科學家們現在已經可以大致重現水星在過去數十億年間的地質歷史。日前，借助對水星地表岩石化學成分的分析，美國麻省理工學院的科學家們提出，水星表面在45億年前這顆行星形成之後不久可能曾經擁有一個巨大的岩漿洋。
科學家們分析了美國宇航局信使號探測器的數據，該探測器自從2011年3月份以來一直在
水星軌道上運行。當年晚些時候，科學家們對信使號獲取的X射線螢光數據進行了分析，併發現水星地表存在兩類成分差異極大的岩石成分。這項發現便引出了這樣一個問題：究竟是何種地質過程可以導致出現如此顯著的成分差異？
為了回答這個問題，美國麻省理工學院的研究小組利用探測器獲取的成分數據在實驗室中配製合成了這兩種岩石類型，並將這兩類合成岩石至於高溫高壓環境下模擬經歷各種不同的地質過程。通過這些實驗，科學家們發現只有一種機制可以解釋所觀察到的現象，那就是曾經有一個巨大的岩漿洋，這個岩漿洋形成了兩層不同的結晶層並逐漸冷凝，隨後又再次熔化成為岩漿並噴出到了水星地表。
蒂莫西‧格羅夫(Timothy Grove)是美國麻省理工學院地質學教授，他說：“水星上的這件事讓人感覺有趣的一點在於，它並不是昨天才發生的。事實上水星的地殼至少已經有40億年曆史，因此這個岩漿洋實際上是一個極為古老的產物。”
格羅夫和博士後研究生貝納德‧查理(Bernard Charlier)以及麻省理工學院地球物理學及行星科學教授瑪利亞‧祖伯爾(Maria Zuber)共同合作完成了這項研究，並將結果發表在了近期出版的《地球和行星科學通報》上。
信使號探測器進入水星軌道時正值太陽耀斑爆發，作為距離太陽最近的行星，水星暴露於太陽的狂轟濫炸之中。這樣的後果是其地表的岩石會發出強烈的螢光光譜，科學家使用X射線光譜儀便可以對此進行測量，測量的結果可以幫助確定這些地表物質的化學組成情況。
在信使號圍繞水星軌道運行期間，其搭載的X射線光譜儀對水星地表物質發出的X射線輻射進行了測量。2011年9月，信使號科學團隊在這些波譜中識別出一些峰，每一個波峰都代表一種岩石化學成分元素。通過這些數據，科學家們識別出水星地表兩種主要的岩石類型。
格羅夫，查理和祖伯爾於是開始設法弄清形成這種成分差異的原因。他們首先依據這些化學成分數據反演出組成岩石的可能物質，如氧化鎂，二氧化矽以及氧化鋁。最後，他們得到的結果用格羅夫的話來說就是“很多氧化物”。隨後，研製小組便根據數據反映出的這些物質的成分比例在實驗室中配製模擬岩石樣品。格羅夫表示：“我們按照比例配製岩石樣品，這樣我們便獲得了與水星地表成分相同的模擬岩石。”
隨後，研究組將這些配製好的岩石樣品放入高溫爐中熔化，先升溫然後再降溫，以便模擬水星上導致結晶過程發生的地質過程，以及最終形成的岩石產物。格羅夫表示：“你可以想像會發生些什麼。隨著熔化的岩石逐漸冷卻，結晶過程開始，賸餘的岩漿中的成分此時已經發生變化。”
在對樣品進行冷卻之後研究組選取了其中微小的晶體顆粒以及熔化的基質樣品進行了分析。起先研究人員們試圖尋找那兩種岩石成分類型可能相關的方面，如或許這兩種岩石成分原本便是來自同一處的，這是由於其中一種成分結晶的速度更快而另一種結晶的速度較慢引起了成分的分異。
然而格羅夫小組的發現是：這兩種岩石成分的差異實在太大，難以用同源理論來解釋。相反它們很可能來源於水星上兩個完全不同的區域。為對這一現象最簡單的解釋便是：一個巨大的岩漿洋，隨著時間的推移，這個岩漿洋逐漸冷卻並形成不同成分的結晶。在冷卻之後這個岩漿洋後來又再次發生了熔融，並將大量熔漿以大規模火山爆發的形式拋射至水星地表。
格羅夫認為這一岩漿洋的存在時期非常早，或許是在水星形成之後100萬至1000萬年內，其成因可能正是此前形成水星的劇烈過程。隨著太陽星雲逐漸冷凝，大量小型的物質團塊相互撞擊，逐漸吸積變大，形成原始的星子，並在相互撞擊合併中形成大行星的雛形。這種早期的撞擊和吸積過程可能導致行星的表面完全熔融，這樣的過程讓存在一個岩漿洋的可能性變得現實。查理表示：“探測器獲得的數據必須與實驗室實驗結果相結合。儘管這些數據本身很有價值，然而實驗可以讓科學家們在此基礎上更進一步，對行星演化歷史進行解譯。”
拉里‧尼特勒(Larry Nittler)是華盛頓卡內基學院地磁研究部的一名科學家，正是他最早領銜一個研究組從信使號的數據中識別出了兩種不同的岩石類型。他表示麻省理工學院的實驗結果揭示了一個非常可能的水星早期演化歷史。
尼特勒表示：“我們正逐漸填補更多空白，或許此後還會有新的發展，然而這項研究確實確立了在未來面對新的數據時的一種思考框架。”他說：“從令人興奮的數據到真正的理解，這項工作讓我們向前邁出了重要的一步。”(晨風)
.[數碼新聞]研究顯示水星表面45億年前 或存巨大岩漿洋
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