水星是剧烈磁暴和古代火山的家园

新的研究表明，水星受到的强烈磁干扰比地球上任何一个都要严重。

根据美国国家航空航天局航天器最近一次飞越这颗小岩石行星时的观测，这颗小的岩石行星也经历了比以前想象的要长得多的火山活动。

这些新发现来自美国国家航空航天局的信使号宇宙飞船收集的数据，该飞船在去年9月第三次和最后一次飞越水星时，揭开了距离太阳最近的行星的更多秘密。首先，探测器发现了水星的磁场，或称“磁层”，它显然在被称为亚暴的剧烈磁扰动中释放能量，这种亚暴远比地球上看到的类似亚暴更极端，包括彩色极光和最外层范艾伦辐射带的大小和强度的尖峰。

2004年，美国国家航空航天局发射了“信使”号，在最近一次飞越中，它缩小了距离水星表面142英里（229公里）的范围。这艘定于2011年绕地球运行的飞船已经产生了大量的知识，解开了是否有火山等谜团。

科学家们在7月15日发表在《科学》杂志上的三篇论文中详细介绍了他们的新发现。

墨丘利有力的尾巴

在一项研究中，研究人员仔细观察了信使号对水星磁层的观测，当时水星正受到太阳风的袭击。他们发现，在磁层的尾部“磁尾”中，磁场的强度可以在两三分钟内上升和下降两到3.5倍。

美国国家航空航天局戈达德航天飞行中心的磁球物理学家詹姆斯·斯拉文和他的同事们认为，它们的能量快速积累和释放很像地球上的亚暴，但我们的能量积累减少了10倍，而且在一个小时左右的时间内发生。

“我们没想到会有这么强的东西，”斯拉文托告诉太空网。“在水星上，与地球不同，大气层中没有真正的导电电离层层来限制太阳风施加的电场，水星与太阳的距离可能也会消耗更多的能量。”

在地球上，这种磁暴与大气相互作用，产生北极光。

火山-水星

在另一项研究中，信使号发现水星上的火山活动持续的时间远比研究人员之前认为的要长。

约翰斯·霍普金斯大学的行星科学家Louise Prockter告诉太空网：“它改变了我们对水星如何进化的许多先入为主的观念。”

Prockteran和她的同事分析了从信使号发回的地球表面180英里（290公里）撞击盆地的图像。这个盆地以作曲家拉赫玛尼诺夫的名字命名，是地球上观察到的最年轻的盆地之一，拥有异常光滑的平原，似乎是由曾经流经盆地底部的火山物质组成的。

事实上，这些平原上坑坑洼洼，“而不是到处都有陨石撞击的证据”，这表明形成平原的火山活动一定是相当早的。研究人员还在盆地东北部发现了一个凹陷，周围环绕着明亮的沉积物晕，他们认为这是迄今为止在水星上发现的最大的火山口。

根据这些发现，Prockter和她的同事提出，水星上的火山活动不仅在行星历史的早期就很普遍，而且持续时间比这一想法长了20亿年。根据这一提议，活动将在10亿至20亿年前就开始了。

Prockter说：“直到信使号，我们都预计水星会在其历史早期消除所有热量，因为它很小。”“我们想看看我们在这个盆地看到的火山活动是否是一个孤立的例子，或者它是否在地表广泛分布，这可能会让我们重新思考水星的模型。水星似乎并没有像以前认为的那样有效地消除热量。”

Wispy大气

科学家们还发现，由镁、钙和钠等元素组成的水星非常脆弱的大气层，或“外大气层”，显然是由许多不同的过程产生和维持的，例如行星磁场产生的力。这些发现有助于揭示水星表面的成分以及物质是如何在行星上移动的。

这些新发现激起了科学家们对“信使号”何时进入水星轨道的兴趣。

Prockter说：“仅仅从飞越数据中我们就学到了这么多，这让我很惊讶。”“一旦我们进入轨道，我们将学到更多。我们刚刚触及了表面。‘水星比我们想象的更令人惊讶和感兴趣，毫无疑问，它将继续如此。”