长尾巴的不一定是彗星,还有可能是水星!

作者: 行思

来源: 石头科普工作室

发布日期: 2022-08-15 13:05:39

文章讨论了水星尾巴的形成原因及其与钠的关系,介绍了水星的科学史和形成假说,以及钠尾的预测与发现过程。

长尾巴的不一定都是彗星,还有可能是水星!这是2022年4月27日在西班牙拉帕尔马岛拍摄的一张图片,图片上方是著名的昴星团,下方带着尾巴的天体并不是一颗彗星,而是水星。仔细观察这张照片我们会发现,水星的尾巴呈黄色,这是钠被激发后产生的现象,有一个熟悉的名词归纳了这种现象——焰色反应。

这张照片衍生了两个问题:水星为什么会有尾巴?又为什么会是钠尾?我们可以很简单地将这两个问题解决。如同彗星一样,水星会有尾巴也是因为受到太阳风的吹拂,特别是作为离太阳最近的行星,受到的太阳风更为猛烈;而钠尾则表明水星表面含有丰富的钠,因此才能形成钠尾。

水星的科学史在望远镜发明之前,人们对水星是知之甚少的,甚至连水星凌日也观测不到,伽桑狄于1631年首次观测到了水星凌日。20世纪,随着大型望远镜和一些仪器的使用,人们对水星有了更多的了解。科学家发现水星表面情况和月球的情况有很多相似的地方:使用光度计测量水星的亮度,科学家最终分析出了水星的表面土壤的某些特征,这些特征与月球十分相似,而水星的土壤甚至更暗一些。

水星形成假说目前最为广泛接受的理论是巨型碰撞假说。这种假说认为,水星在形成早期和其他类地行星没有区别,但是被一颗质量为水星1/6的行星撞击,由于水星的逃逸速度较低,而且水星轨道上碰撞行星之间的相对速度较高,这次撞击剥离了水星大部分的地壳和地幔,这样导致水星巨大的核占比。

钠尾的预测与发现一个重要的关系是,水星外逸层的组成与地壳的物质组成是有关系的,因此科学家们可以从外太空的研究中推断出水星地壳的化学组成,反过来,也能通过水星的化学组成对其空间的一些现象做出解释。这就是科学家为什么对水星大气如此感兴趣的原因了。1985年,Drew Potter和Tom Morgan在检测水星大气的夫琅禾费光谱时发现了钠的存在。

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