水星有一個堅實的內核：新的證據

水星內部的一個例子基於新的研究，顯示地球有一個堅實的內核。

圖片來源：Antonio Genova

科學家們早就知道地球和水星都有金屬核心。像地球一樣，水星的外核由液態金屬組成，但只有暗示水星的最核心是堅固的。現在，在一項新的研究中，科學家報告證據表明水星的內核確實是堅固的，並且它與地球固體內核的大小几乎相同。

一些科學家將水星與炮彈進行比較，因為它的金屬核心佔地球體積的近85％。這個巨大的核心 - 與我們太陽系中的其他岩石行星相比巨大 - 長期以來一直是關於水星的最有趣的謎團之一。科學家們也想知道水星是否可能具有堅固的內核。

在AGU的期刊「 地球物理研究快報 」上發表的水星實心內核的發現，幫助科學家更好地了解水星，同時也提供了有關太陽系如何形成以及岩石行星如何隨時間變化的線索。

「水星的內部仍處於活躍狀態，因為相對於地球而言，這個行星的弱磁場是熔化的核心，」羅馬Sapienza大學的助理教授Antonio Genova說道，他在美國宇航局戈達德太空飛行中心的Greenbelt工作，馬里蘭州。「水星的內部比我們的星球更快地冷卻。水星可以幫助我們預測地球的磁場在核心冷卻時會如何變化。」

為了弄清楚水星的核心是什麼，熱那亞和他的同事必須更接近地比喻。該團隊利用美國宇航局的MESSENGER任務中的幾個觀測來探測水星的內部。最重要的是，研究人員研究了行星的旋轉和重力。

MESSENGER太空船於2011年3月進入水星軌道，並花了四年時間觀測這顆距離我們太陽最近的行星，直到它於2015年4月故意降落到地球表面。

科學家利用信使的無線電觀測來確定水星的引力異常（局部增加或減少的質量區域）和旋轉極點的位置，這使他們能夠了解地球的方向。

每個行星都在軸上旋轉，也稱為極點。水星的旋轉速度比地球慢得多，其持續時間約為58個地球日。科學家經常使用物體旋轉方式的微小變化來揭示其內部結構的線索。2007年，從地球發出的雷達觀測結果顯示，水星旋轉的微小變化稱為冰凍，這證明了行星的核心部分必須是液態熔融金屬。但僅僅觀察旋轉速率並不足以明確測量內核的含量。科學家們想知道，下面是否會有堅實的核心潛伏？

重力可以幫助回答這個問題。「重力是觀察行星深處內部的有力工具，因為它取決於行星的密度結構，」美國宇航局戈達德研究員兼新研究的共同作者桑德·古森斯說。

當MESSENGER在其任務過程中圍繞水星飛行並越來越接近水面時，科學家記錄了航天器在行星引力的影響下如何加速。行星的密度結構可以在航天器的軌道上產生微妙的變化。在任務的後期部分，MESSENGER飛行了大約120英里的地面，並在去年不到65英里。最後的低空軌道提供了最好的數據，並允許Genova和他的團隊對水星的內部結構進行最準確的測量。

Genova和他的團隊將MESSENGER的數據放入一個複雜的計算機程序中，使他們能夠調整參數並弄清楚Mercury的內部構成必須與旋轉的方式以及航天器在其周圍加速的方式相匹配。結果表明，為了獲得最佳匹配，水星必須具有大而堅固的內核。他們估計固體鐵芯寬約1,260英里（2,000公里），約佔水星整個核心的一半（約2,440英里，或近4,000公里，寬）。相比之下，地球的實心核心距離大約1,500英里（2,400公里），佔據了這個星球整個核心的三分之一多一點。

「我們必須彙集來自許多領域的信息：大地測量學，地球化學，軌道力學和引力，以找出水星的內部結構必須是什麼，」美國宇航局戈達德的行星科學家，新研究的共同作者Erwan Mazarico說。

研究人員表示，科學家需要接近水星以了解其內部的更多內容，這一事實凸顯了將宇宙飛船送往其他世界的力量。從地球上無法準確測量水星的旋轉和重力。關於水星的新發現實際上保證在MESSENGER的檔案中等待，每次發現我們當地的行星區域都會讓我們更好地了解其他的東西。

「關於我們太陽系的每一點新信息都有助於我們了解更大的宇宙，」Genova說。

（來源：美國地球物理聯盟）

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