水星盐冰川探解一二

这幅高分辨率的NAC图像拼接显示了第一次飞越水星后离开水星时看到的水星。这幅镶嵌图类似于历史上第一张飞跃地球传回地球的图像，显示了以前从未被航天器看到的行星的一部分。（图片来源：美国航空航天局/霍普金斯大学应用物理实验室/华盛顿卡耐基研究所）

科学家发现，水星上可能存在盐冰川，水星是距离太阳最近的行星，也是太阳系中最小的世界。这一发现可能表明，即使是太阳系内部风吹草动最不稳定的条件也可以在地球上找到相呼应的情况。该团队根据最近的补充发现，冥王星有氮冰川。由于冥王星位于太阳系的远端，这两项发现意味着冰川作用从太阳系最热的、靠近太阳的区域一直延伸到寒冷的外部空间。

更令人兴奋的是，来自行星科学研究所（PSI）的科学家认为，这些盐冰川可能为生命创造了合适的条件，类似于地球上微生物繁衍的一些极端环境。“地球上特殊的盐化合物甚至在一些最恶劣的环境中也能创造出适合居住的小环境，比如在智利干旱的阿塔卡马沙漠。这些思路指引我们去思考水星上是否有比其粗糙表面更适合居住的地下区域。”

研究小组强调下图位置非常重要，因为它们在广阔的多个行星图中充分暴露。他们还暗示，太阳系可能包含所谓的“深度依赖的金锁地带”，即生命不在星球表面生存，而在特定深度生存，而这些区域具备的条件正是合适的。罗德里格斯说：“水星冰川的这一突破性发现扩展了我们对维持生命环境参数的理解，为我们探索与类水星系外行星的潜在宜居性相关的天体生物学增加了一个重要维度。”

水星北半球四分之一象限表面图(Borealis Chaos)

拉德特拉迪盆地（水星表面的环形撞击坑）和拉蒂特拉迪巨石都是冰川存在证据(图片来源: NASA)

水星可能比我们更易挥发

这项研究挑战了这样一种观点，即水星上缺少挥发性物质、化学元素和化合物，而这些物质对于地球上生命的出现是至关重要的。它表明挥发物可能被埋在这颗小行星的表面之下的挥发性丰富层（VRLs），研究小组对这些VRLs是如何暴露在水星表面也有了初步想法。该研究的合著者、行星科学研究所（PSI）科学家布莱恩.特拉维斯说：“这些水星冰川与地球不同，它们来自于被小行星撞击暴露的深埋VRLs。

我们的模型准确证实了这些冰川很可能是由盐流造成的，并且在它们就位之后，它们的挥发性物质保留了10亿多年。”该团队认为水星冰川是以一种复杂的结构排列的，其中的空洞形成了年轻的“生化坑”——升华是固体跳过液相瞬间转变为气体的过程。PSI的科学家和团队成员Deborah Domingue说：“这些洞穴的深度占了整个冰川厚度的很大一部分，这表明它们大量保留了挥发性丰富的成分。”“这些空洞明显地消失在周围的火山口底部和墙壁上。”

Domingue补充说，通过显示小行星撞击揭示了VRLs，这一观察为以前无法解释的现象——空洞和陨石坑内部之间的表面相关性——提供了一个连贯的解决方案。该小组的研究表明，陨石坑内的集群空洞可能起源于太空岩石撞击造成的VRL暴露区域，这些暴露挥发物，升华成气体，留下了空洞。

美国航空航天局的信使号宇宙飞船看到的水星表面的不平表面(图片来源：NASA/JPL)

水星上的盐混沌世界

罗德里格斯和他的同事研究了Borealis混沌，以确定水星冰川与其混乱地形之间的联系，并推断出VRLs形成的原因：这一地区位于水星的北极地区，特点是复杂的解体模式，这些模式看起来大的足以清除整个陨石坑群，其中一些可以追溯到大约40亿年前。在北方混沌坍塌的地层之下，是一个更古老的坑洞表面，这些已经通过重力研究得到确认。

罗德里格斯说：“把碎裂的上地壳并列起来，形成了现在混乱的地形，这个重力揭示了久远的地表，这些表明VRL被安置在一个已经凝固的地形之上。”这些发现挑战了主流的VRL形成理论，这种理论传统上以地幔分异过程为中心，即矿物在地球内部分成不同的层。相反，证据表明，这是一种大规模的结构，可能源于水星历史早期一个短暂而炽热的原始大气层的崩溃。PSI研究小组认为，这场大气塌陷可能主要发生在水星上延长的夜间时段，当时水星表面没有暴露在太阳的强烈热量下，导致温度从800华氏度（430华氏度）降至-290华氏度（-180摄氏度）——足以熔化铅。

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水星上以盐为主的VRLs可能因为水下沉积物而广泛成长，这个想法也代表了对水星早期地质理论的重大偏离。团队成员、PSI研究员杰弗里.S.卡格尔说：“在这种情况下，通过火山脱气释放的水可能暂时创造了液体或超临界水的池塘或浅海，就像密度高、含盐量高的蒸汽，使盐类沉积物沉淀下来，随后水迅速流失到太空中，并被捕获在地壳的水合矿物中，留下了盐和粘土矿物占主导地位的层，逐渐形成厚的沉积物。”研究小组的研究成果发表在《行星科学杂志》上。

By: Robert Lea

FY: 何丹怀（懐）

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