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  水星恐怕是肉眼可见的行星中最“诡异”的一颗。由于非常靠近太阳,它只会短暂地出现在黎明或者黄昏的霞光之中。正因为如此,在公元前4世纪以前,希腊天文学家甚至认为它是两个不同的天体:一个出现在日出前、一个出现在日落后。一年到头能看见水星的机会只有几次,每一次也就持续几周。

  20世纪初,水星在验证广义相对论上立下了汗马功劳。但天文学家对它的物理特性却知之甚少,即使是在望远镜的窥探下水星也总是“犹抱琵琶半遮面”。也许你不相信,到目前为止只有2个空间探测器光顾过水星,而且还没有一个探测器对其进行过环绕探测。


[图片说明]:“水手”10号拍摄的水星。版权:NASA。

  在罗马神话中,水星是为诸神报信的使者。现在,这位“信使”正在受到另一个“信使”的探访。2004年8月3日美国宇航局的“信使”号水星探测器发射升空奔赴水星。它的主要任务是在环绕水星的过程中探测其表面的化学成分、地质历史、磁场、水星核心的大小以及外层大气等。

  但去往水星的道路并非坦途,由于要环绕水星进行探测,因此“信使”号必须在到达水星之后大幅度地降低自身的速度。但是水星几乎没有大气,无法使用气体摩擦减速;再加上靠近太阳,太阳的强大引力也让减速变得更加困难。为此科学家不得不借助地球、金星和水星自身的引力来做到这一点,这导致此次水星之旅耗时达7年之久。


[图片说明]:“信使”号水星探测器。版权:NASA/JHUAPL。

  “信使”号于2008年1月14日、2008年10月6日和2009年9月29日三次飞掠水星,所拍摄的照片覆盖了水星表面总面积的大约98%。在第一次飞掠水星之后6个月,科学家宣布了一个惊人的发现:“信使”在水星的外层大气中发现了大量的水。此外还发现了水星表面有火山活动的证据,以及水星可能拥有的一个液态的核心。

  在最近的一次飞掠中,“信使”号观测到了一个双环盆地。所谓双环盆地是指呈两个同心圆形状的盆地。这一盆地保存得相当完好,形成的时间大约是10亿年前。同时,“信使”号还对水星表面的铁和钛进行了测量,发现它们的平均含量要高于科学家原先的估计,与一些月海玄武岩相当。

  [图片说明]:“信使”号在第三次飞掠中观测到的双环盆地。版权:NASA/JHUAPL/Carnegie Institution of Washington。

  到2011年“信使”号进入环绕水星的轨道之后,它将至少花一年的时间来探测水星表面的元素组成,以此来确认先前的探测结果并且检验水星核心及地壳演化的相关理论。此外,“信使”号还将进一步探测水星稀薄的大气并且对它的南北两极进行首次详细探测。

  除了美国之外,欧洲也在跃跃欲试对水星开展探测。欧洲空间局的“比皮科伦坡”探测器计划将于2014年发射升空,这是欧洲首次尝试探测水星。“比皮科伦坡”采取了和“信使”号类似的策略,要借助地球和水星的引力来到达最终目的地,整个过程长达6年。同时它还将使用太阳能电推进系统,这是该系统首次被用于深空探测任务。

  这一切都在说明,水星正在成为未来空间探测炙手可热的目标,届时水星也将掀开其头上的面纱,露出它鲜为人知的一面。

  (本文已刊载于《百科知识》2010年第4B期)

 

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