宇宙探索:水星上的怪异风

水星上有风吗?科学家不是都说水星上没有大气层吗?如果用高倍望远镜观察,水星这个光秃秃的球体上好像没有任何动静,显得是那样清幽安静。

幽灵大气忽现忽灭

然而2011年9月,当信使号探测器第三次飞临水星时,却发现了令天文学家震惊的现象:水星有大气!而且异常怪异!怪异之处是它不像地球大气那样是由氮气和氧气组成,也不像金星上那样主要由二氧化碳组成,而是由金属原子组成的,其中钠原子的成分居多;更怪异的是,水星大气总是处于不断变化之中,这种变化不是像地球大气那样不断流动,而是不断地出现和消失。也就是说,水星大气总是令人无法捉摸地在某处神秘出现,几分钟后又神秘消失了,却在另一处又神秘出现了,之后又神秘消失了……通过这些,你或许能感受到,水星没有大气层,只有一些幽灵般的气体在水星表面忽而现身,忽而消失。

对此,天文学家困惑不已,他们还从来没有见过这样的大气。按理说,水星的引力很小,无法把气体笼在自己周围。因此,天文学家向来都是认为水星表面是没有大气的。现如今,这些幽灵般的金属原子气体到底是怎么回事?

水星上的怪异龙卷

这还不算,水星还给天文学家出了另一道难题:水星在可见光望远镜下是那样安静,但是在其他光谱范围的仪器下,它的表面热闹非常,不断地产生着大大小小的龙卷风。这龙卷风不会像地球上的龙卷风那样卷起地面上的物质,形成一个漏斗状的可见物,也不是肉眼看不见的旋转气流,而竟然是水星磁场的磁力线旋转导致的磁场龙卷!

水星的磁场强度很小,只有地球磁场强度的1%。一般情况下,磁力线只是从磁北极出来,绕一个弧线到达磁南极。但是水星磁场的磁力线却在某个地方相互缠绕起来,形成龙卷风的形状,这龙卷风的形状和大小,以及出现的地方都是不断变化的。

水星的磁场虽然很弱,但也可以对太阳风粒子有一定的抵挡作用,防止太阳风直吹地面。而水星上的磁场龙卷就像是水星磁场张开了嘴巴,这时,来自太阳的太阳风粒子就可以径直穿过龙卷的中心区域,向下,向下……直达水星地面!

水星的磁力线竟然会缠绕成龙卷风形状,真是有点不可思议,这到底是怎么形成的呢?科学家根据水星受太阳磁场和太阳风影响的状况进行分析,认为水星磁场龙卷的形成应该与太阳风和太阳磁场有关:

水星是距离太阳最近的行星,太阳的烈焰时刻都在炙烤着它,太阳风时刻都在猛烈地攻击着它,同时,太阳磁场也时刻都在影响着它。这些因素中,带电的太阳风粒子的流动会生成不断变化的磁场,与太阳磁场一起对脆弱的水星磁场进行碰撞和打击,我们知道,在地球上气流的相互撞击会导致龙卷风的形成,而磁场的相互撞击也会导致磁场龙卷的形成。

幽灵大气来自怪异龙卷

水星上,这两个表现都很怪异的现象曾经是科学家的双重烦恼,如今,他们发现,也许这两个现象之间有着密切的联系呢。

水星大气的变化快到可以用分钟来形容,水星磁场龙卷的变化也是在前后几分钟之间,由此,科学家推测,应该是磁场龙卷形成后,太阳风粒子径直吹向水星地面,不仅带电粒子把地面上一些金属离子变成了原子,较高的太阳风粒子的能量还把这些金属原子撞击得飞溅起来,就像水落地后会让泥巴飞溅起来一样。

这些飘忽的金属原子就形成了这个区域暂时的水星大气,不久,这些金属原子还要回落到地面,因此水星大气会很容易消失。但是当太阳风粒子从另一个磁场龙卷直击水星地面时,另一个区域的水星大气又会泛起。于是幽灵般的水星大气就这样形成了。

至此,天文学家再也不认为水星是个安静的星球了。