[中配]揭開水星的秘密：探索與未來可能性

2011年NASA的MESSENGER探測器首次進入水星軌道 拍攝了一些令人震驚的照片 因為在一個如此炎熱以至於天會融化的星球上 MESSENGER發現了數十億噸冰的儲存 這怎麼可能呢 有趣的是 儘管水星常常比火星更靠近地球 但它在我們鄰近的行星中探索的最少 這個神祕的世界還隱瞞了我們什麼 在這段視頻中 您將發現生命可能在水星的哪裡藏匿 它如何威脅到地球上的所有生命 而這個星球如何能為未來的人類提供源源不斷的能源呢 總的來說 關於水星有哪些祕密會顛覆我們對它的所有認知 實際上 水星可能是最難研究的行星 這甚至是在公元前兩千年 巴比倫人就觀察到水星 並將其列入他們的星表 他們對水星偶爾在天空中似乎向後移動感到非常驚訝 巴比倫人無法解釋這一奇怪現象 後來古希臘人注意到水星的移動速度比其他行星快 於是把它命名為迅捷的信使之神赫爾默斯 它在古羅馬的對應者是水星 我們至今以它的名字來稱呼這顆行星 直到十六世紀 伽利略才最終解釋了水星的奇特運動 它圍繞太陽的轉動速度遠遠快於地球 每年因此會多次經過我們 這產生了水星似乎向後移動的光學錯覺 這就是占星家毫無依據的將生活中的所有麻煩歸咎於的逆行水星 伽利略憑藉一項突破性的發明 望遠鏡解開了這個謎團 但由於水星距離太陽很近 通過放大鏡研究水星非常困難 甚至對眼睛來說也很危險 即使是如今強大的哈勃和詹姆斯 韋伯望遠鏡也猶豫不決 不敢將視線投向離太陽最近的行星 因為他們的設備可能無法承受該行星的耀斑 那麼我們應該直接發射一艘飛船去水星嗎 其實沒有那麼簡單 要接近太陽 任何探測器都需要大幅減速 所以對於1973年的水手十號探測器 他們設計了一條複雜的軌道路線來繞過金星 這艘航天器四年纔到達水星的軌道 並繞行了這顆行星三圈 它拍攝到了水星表面的第一張照片 照片中的水星表面布滿隕石坑 與月球十分相似 這個讓科學家們大為驚訝 這引發了他們有共同宇宙祖先的理論 但對他們表面的化學分析表明 水星和月球完全不同 科學家真正的驚喜在於 水星圍繞太陽的旋轉方式 與月球圍繞地球的方式完全不同 通常靠近較大天體的小型天體 總是將一面朝向它 但水星確實在自轉 只是速度非常慢 轉動得如此緩慢 以至於水星上一天長達整整176個地球日 也就是說 水星上的一天相當於兩年 好好考慮一下這個 水星還有更多驚喜藏在科學家們的面前 看到這些從水星上發光的尾巴 就像有人用宇宙聚光燈向我們發信號 它們一直是一個長期的謎團 水星真的可能是一顆巨大的彗星嗎 那太荒謬了 在水手十號任務之前 科學家認為一個僅為地球三分之一大小的行星 根本無法擁有磁場 來自地球望遠鏡的觀察支持了這一點 但這艘航天器確實探測到了一個微弱的磁場 可以引發磁暴 但其強度卻低於預期 正是這些風暴吸引了熾熱的太陽風等離子體 到達星球表面 撞擊水星表面時 它向上推動中性帶電原子 就像跳進游泳池時水花四濺一樣 這就是那些奇特的彗星撞尾巴形成的方式 但小小的水星的磁場又是從哪裡來的呢 它只能存在於熔融金屬核心的循環中 但是這麼小的行星是如何保持它的 而即使是一個體積是火星兩倍的行星 在最新的MESSENGER探測器任務中 科學家發現水星的核心異常巨大 佔其質量的70% 相比之下 地球的核心僅佔地球質量的三分之一 這解釋了水星為什麼還沒有從內部冷卻 但也創造了一個新的難題 它是如何擁有如此巨大的核心的 根據一種理論 數十億年前一個巨大的天體與水星發生碰撞 導致水星失去了大量外部岩石層 但最近的研究表明 水星的大核心責任在於太陽 當我們年輕的恆星被氣體和塵埃雲環繞 而非行星時 它的磁場正在吸引鐵顆粒 因此越靠近太陽形成的行星 鐵的成分就越多 這就是水星如何形成 如此不成比例的大核心的原因 但這個星球對我們期望的玩弄才剛剛開始 水星擁有一些它不該有的東西 通過對其表面圖像的深入研究 科學家發現它完全被大型岩石形成覆蓋 這些岩石類似於景觀中的臺階 延伸達數百公里 其中最長的岩石達到了一千公里 根據主流理論 這主要是由於行星核心逐漸冷卻的結果 它縮小並出現皺紋 就像葡萄乾燥後變成葡萄乾一樣 然而科學家認為 如果這些岩石只是由於核心的收縮而出現 它們應該均勻分佈在水星的表面上 相反 事實證明大部分岩石集中在星球兩側的兩個帶狀區域 一些科學家推測 這種地心特徵是由於地幔層的膨脹和壓縮所致 而另一些人則認為地幔層太薄 無法造成這種現象 更讓科學家感到困惑的是 南半球的岩石數量是北半球的兩倍 解釋這個異常目前簡直是任務不可能 為瞭解開這個謎團 BepiColombo探測器被發射前往水星 預計在2023年接近該星球 探測器拍攝的第一張遠距離照片 只讓人更加好奇 因為它清晰地顯示了新的水星皺紋 所以看看這個 我們太陽系中最小的行星不斷縮小 似乎不僅僅是因為核心冷卻和收縮 化學研究表明 水星還有大量易揮發的物質 如水、鈉、二氧化碳和汞 隨著時間推移 這些化合物通過表面蒸發 理論上可能正在形成這些新的年輕岩石結構 但水星上氫質材料的高濃度 確實讓人感到困惑 我的意思是太陽早該把它們蒸發掉 那麼水星是如何在超過45億年的時間裡 保持其揮發性財富的呢 一種解釋認為 這顆行星實際上 是在離太陽更遠的地方形成的 但最終由於某種引力的影響 遷移到了更靠近太陽的位置 根據一種假說 土星的引力影響導致了水星的遷移 等等 水星不是需要在靠近太陽的地方形成 才能擁有那麼大的金屬核心嗎 有些事情不太對勁 再加上異常大量的水冰 儘管水星上的溫度可以飆升到400攝氏度以上 但冰的殘留物能夠在隕石坑的陰影 和行星的兩極深處存留 也並不令人驚訝 但是要知道 科學家發現水星上的水更多 在這個最熱的行星上 這些水從哪裡來 矛盾的是 水星上的水 可能是由於太陽的活動而出現的 這個星球的表面含有被稱為 氫氧根的連接氧和氫原子 它們自身無法形成水 但來自太陽風的質子 可以穿透水星的表面 進入隱藏著氫基的地方 這激活了連接的氧和氫原子 使它們相互碰撞 從而在過程中形成水分子 這些分子中的一些通過大氣蒸發到太空中 其餘的則能夠降落在陰影覆蓋的極地 形成冰雪結構 儘管這個過程相當緩慢 但科學家估計 在三百萬年內 水星可以積累近十萬億噸的新冰 那就像阿拉斯加的四十六個哥倫比亞冰川 那麼這是否意味著殖民水星 會比殖民火星更容易呢 尤其是水星接收到的陽光 是地球的六倍 可以輕鬆為一個殖民地提供幾個世紀的能源 而不僅僅是一個 那麼我們為什麼還沒到那裡呢 事實上 在水星上定居並不是最好的主意 儘管科學家們將水星視為 人類未來需求的宇宙太陽能電站 但通往這一目標的道路並不平坦 信使探測器用了七年時間才進入水星軌道 它繞地球、金星和水星多次飛行 以減速到足夠的程度 你願意報名在殖民船上花那麼多時間嗎 登陸水星並不會比到達那裡更容易 因為它幾乎沒有大氣層來幫助減緩飛船的速度 這可能是世界上最棘手的停車工作 而從晚上零下180攝氏度 到白天400攝氏度的極端溫度變化 會讓你被烤熟或凍僵 在這裡 殖民者會在水星的白晝持續時間中找到安慰 水星的一天為176個地球日 這將有助於確定在相對安全的溫度下 著陸的時間和地點 但水星依然會給你帶來意想不到的變化 因為由於它獨特的軌道 太陽可能會連續兩次升起 所以即使你在溫暖的日出時著陸 仍然應該做好迎接寒冷黃昏的準備 如果你的宇航服因為溫差而發生故障 你就會遭遇一場艱難的旅程 因為水星的低重力幾乎創造了真空環境 這真的會把你的肺撕裂 你的血會開始沸騰 在15秒內 你將因缺氧而失去意識 而你的同伴們將有大約一分鐘的時間來救你 因此宇航服應當很好地適應水星的惡劣環境 如果他們適合採礦那就太好了 因為為了生存 你將不得不進行大量挖掘 在水星的探測任務中 他們發現了熔岩管 這是過去地質變化的遺跡 有些深度足以在裡面建造整座城市 在管道內部 你可以保持大約21攝氏度的最佳溫度 而且由於密閉的環境 完全有可能人工重現地球的氣候 讓人感覺舒適而無需穿宇航服 此外 在水星表面下 你將免受強烈輻射的影響 在水星生存的另一種方式 是不要待在一個地方 為此 你需要建立一個不斷向西移動的流動定居點 位於赤熱白晝與寒冷黑夜的交界處 由於太陽在水星上升起的速度極慢 你的家可能會移動的比較緩慢 不過目前最好的選擇 是在行星兩極的隕石坑中建設城市 其中一些直徑達到100公里 完全可以容納像北京或東京這樣的大城市 在一個坑內建設一個完整的城市是完全現實的 它的牆壁能夠有效的防護陽光 而在頂部邊緣可以安裝太陽能電池板來提取能量 有了這個設置 水星上肯定不會出現任何問題 最大優勢是能夠持續供應水源 得益於一種特殊的鏡子系統 你甚至可以創造出適合植物生長的條件 最好用一個巨大的穹頂覆蓋整個坑穴 以保持內部舒適的微氣候 但即使你成功逃脫了最大的威脅 太陽、水星的重力仍然會對你的身體造成影響 它的引力是地球的三分之一 一方面這可能很有趣 因為你可以跨越廣闊的距離 輕鬆舉起更重的物體 然而最近的研究表明 微弱的重力會導致肌肉和骨骼萎縮 甚至影響視力和心血管健康 所以新一代水星殖民者將比我們瘦得多 肌肉更弱、骨骼更細 他們的身體會變得更長 眼睛會因陽光強烈而變暗 這將是真正的外星人 但如果他們不是水星上最早的生物呢 致命的水星可能正隱藏著生命 從技術上講 水星確實有大氣層 但它非常稀薄 以至於科學家們稱之為外氣層 那時分子的密度如此之低 以至於它們甚至不會發生碰撞 但即便如此 它們仍然發現可能表明有生命存在的分子 氧氣和水蒸氣是呼吸的跡象 而甲烷則是生命廢物的標誌 但沒有已知 生物能夠在水星的極端高溫中生存 而在水星表面也沒有發現能夠孕育生命的液態水 可是那些地下洞穴呢 我們發現並不是所有揮發性化合物 包括水都已從水星蒸發 根據亞利桑那州行星科學研究所的 亞歷克西斯·羅德里格斯的研究 如果水化合物仍然存在於水星的外溢層 那麼在星球的巖漿管道深處 很有可能藏有液態水 而不是冰凍水 如果是這樣的話 那些熔岩管深處可能隱藏著整個水庫 考慮到在水星外溢層中發現的生物標誌 如果在那些充滿水的深層火山隧道中 潛伏著一個完整的水星生態系統呢 但是如果水星上的生命更先進呢 最近貝皮·科倫波探測器在行星周圍 發現了一些異常現象 一種由X射線輻射觸發的電子異常激增 本質上它是一種看不見的放射性極光 以前這種現象僅在具有濃厚大氣的行星上觀察到 在那裡帶電的太陽粒子可以與大氣氣體發生作用 但在水星稀薄的外大氣層下 這應該是完全不可能的 但如果那些是地下水星文明 利用太陽耀斑給它們的發電機充電的痕跡呢 然而當我們為水星上的生命感到興奮時 它可能正策劃著地球生命的終結 水星的軌道相當扭曲 在不同的軌道位置 它會在4700萬公里內靠近太陽 又會漂移到7000萬公里遠處 巴黎天文臺的天文學家亞克·拉斯卡爾 通過電腦模擬研究發現 隨著時間的推移 水星的軌道在木星的引力影響下 會拉伸到與金星軌道交叉的程度 這最終將導致兩顆行星之間不可避免的碰撞 因此水星將開始在太陽系中混亂地遊蕩 對我們來說最安全的選擇就是這個星球撞向太陽 但根據拉斯卡爾的研究 水星有可能由於木星的主導影響而撞向地球 可能是我們星球歷史上最宏大的災難 為了比較導致恐龍滅絕的小行星直徑僅為10公里 與此同時水星的直徑幾乎是5000公里 所以如果它們發生碰撞將不會有任何生還者 即使是殖民火星也可能無法拯救我們 因為被撞擊的水星也可能會到達那裡 儘管水星的運動未來可能給我們帶來很多麻煩 但幸運的是它撞擊地球的機率只有1% 因此我們可以有99%的把握 水星在未來幾十億年內不會對我們構成威脅 除非BPI Columbo發現未知因素 不僅顛覆我們對水星的理解還帶來新的威脅 但目前而言我們對水星的威脅大於水星對我們的威脅 根據蘇聯天體物理學家尼古拉·卡爾達肖夫的理論 人類要進化到二星文明 這將需要建立一個恆星發電機即戴森球 這是一個巨大的工程項目 而水星有望幫助實現它 這不僅僅是關於在其上進行建設 加拿大未來學家喬治·德沃斯基建議徹底拆解水星 以提取用於戴森球的資源 大的鐵盒在這裡將非常有用 但這真的值得嗎? 或者說讓遊客前往水星欣賞雙重日出更好呢?