近日，科學家們收到了關於有關最接近太陽的行星–水星上的條件的新信息。據悉，來自美國、俄羅斯和芬蘭的一個國際行星科學家小組首次分析了水星上巨石的豐度和決定它的因素。研究的細節和結論已發表在專門研究太陽系和其他行星系統的《Icarus》上。

水星是太陽系中最小的行星，最接近太陽。它比月球略大，它們的表面也相似。為了研究水星上的巨石，研究人員篩選了NASA MESSENGER太空探測器上的窄角相機在2015年執行水星軌道任務時獲得的近3000張圖像。他們注意到了只有14塊大小為5米的巨石（目前更小的物體還無法區分）。

然後，科學家們監測了月球表面的圖像。月球圖像的質量則要好得多。因此，為了將地球的天然衛星跟水星的“肖像”進行充分的比較，有必要專門將月球照片的質量“惡化”到相同的水平。

加利福尼亞大學的研究員Mikhail Kreslavsky表示：“對材料的比較使我們得出結論，在水星上發現巨石的次數比月球上少大約30倍。由於源數據的限制，這個確切的定量估計本身是不准確的。然而水星上巨石的重大相對稀有性可以堅定而可靠地確定。”

科學家認為，這種差異是由三個因素決定的。第一個因素是對水星的微隕石通量。由於這顆行星靠近太陽，它的數量是50多倍，速度是對月球通量的1.5-5.5倍。行星際塵埃的微小顆粒撞擊水星的巨石，它們會像研磨材料一樣研磨著這些石頭，其速度幾乎是月球的15倍。

第二個因素是水星表面擁有更厚的雷石層（鬆散的土壤），它是同樣強烈的微隕石轟擊的“產物”。由於雷石層較厚，幾十米大小的空間物體撞擊水星時，對該星球的“創傷”要小得多，從其表面撞出的巨石也少得多。行星科學家們認為，微粒子對巨石的侵蝕，加上更厚的雷石的影響，也許是解釋水星上巨石數量不多的主要條件。

第三個因素是水星上在晴天時發生的周期性溫度變化（它相當於地球的176天）。作為離太陽最近的行星，水星的溫度波動是太陽系中所有行星中最大的：從80到700K。

“巨大的熱應力–是月球上的2.5倍–導致材料迅速磨損、出現無數大的和微的裂縫並最終導致水星上巨石的破壞。然而在月球上，巨石的’壽命’達到1億年，”烏拉爾聯邦大學和芬蘭地理空間研究所高級研究員、赫爾辛基大學行星科學講師Maria Gristevich說道。

由於水星上的巨石數量相對較少，所以科學家們既確定了它們形成的罕見情況也確定了較快的破壞過程。

Gritsevich表示：“我們的分析受到大多數現有水星表面圖像的質量和有限的高分辨率圖像的限制。可以根據下一次對水星的任務繼續進行研究。歐洲航天局(ESA)和日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)的聯合任務BepiColombo於2018年10月發射，計劃於2025年12月到達水星。BepiColombo任務的結果將對進一步的巨石研究非常有利。特別是如果熱應力對巨石的湮滅有很大的貢獻，那麼巨石豐度與水星’極熱’的反相關性將是可以預期的，這可以用HRIC圖像進行檢驗。”