揭开水星的地质奥秘盐冰川原始大气和天体生物学的新领域

行星科学研究所的科学家们发现了水星上潜在盐冰川的证据，通过揭示可能与地球极端地区发现的宜居条件相呼应的不稳定环境，开辟了天体生物学的新领域。

“我们的发现补充了其他最近的研究，表明冥王星有氮冰川，这意味着冰川现象从太阳系内最热的区域延伸到最冷的区域。这些位置至关重要，因为它们在广阔的多个区域中识别出富含挥发物的暴露区域。行星地貌，”发表在《行星科学杂志》上的论文《水星隐藏的过去：通过类似冰川的特征和混沌地形揭示挥发性主导层》的主要作者亚历克西斯·罗德里格斯说。

“这些水星冰川与地球的冰川不同，起源于因小行星撞击而暴露的深埋挥发性丰富层(VRL)。我们的模型强烈证实，盐流很可能产生了这些冰川，并且在它们就位后，它们保留了挥发物超过 10 亿年，”合著者特拉维斯说。

“地球上特定的盐化合物即使在它们出现的一些最恶劣的环境中也能创造出适合居住的生态位，例如智利干旱的阿塔卡马沙漠。这种思路使我们思考水星上的地下区域可能比地球更适宜居住。其粗糙的表面。”

“这些区域可能会成为依赖于深度的‘金发姑娘区’，类似于恒星周围的区域，行星上液态水的存在可能会孕育出我们所知道的生命，但在这种情况下，重点是在右边罗德里格斯说：“这个距离是行星表面以下的深度，而不是距恒星的正确距离。”

“水星冰川的这一突破性发现扩展了我们对维持生命的环境参数的理解，为我们对天体生物学的探索增加了一个重要的维度，这也与类水星系外行星的潜在宜居性相关。”

这一发现挑战了长期以来认为水星基本不含挥发物的观点，并加强了对可能隐藏在水星表面深处的 VRL 的理解。

“水星上的冰川以复杂的空洞结构为标志，这些空洞形成了广泛的(而且非常年轻的)升华坑。这些空洞的深度占整个冰川厚度的很大一部分，表明它们大量保留了富含挥发物的成分”。

“这些空洞在周围的陨石坑地板和墙壁上明显不存在。这一观察结果为以前无法​​解释的现象提供了一个连贯的解决方案：空洞和陨石坑内部之间的相关性。所提出的解决方案假设撞击坑内的空洞簇可能起源于VRL区域撞击引起的暴露，从而阐明了长期以来困扰行星科学家的联系，”合著者多明格说。

“关于水星的一个中心谜团围绕着它的冰川和混乱地形的起源。VRL 的形成是由什么机制造成的?在我们的研究中，我们引入了一个整合了最新观测数据的模型来解决这个问题。值得注意的是，我们研究了北欧混沌，位于水星的北极地区。”

“这个地区的特点是复杂的崩解模式，其严重性足以消灭整个陨石坑群，其中一些可以追溯到大约 40 亿年前。在这个塌陷层下面，有一个更古老的、有陨石坑的古地表，之前通过重力研究发现了这一点。破碎的上地壳现在形成了混乱的地形，在这个重力揭示的古代表面上并置，表明 VRL 位于已经凝固的景观之上，”罗德里格斯说。

“这些发现对 VRL 形成的流行理论提出了挑战，这些理论传统上以地幔分化过程为中心，在地幔分化过程中，矿物在地球内部分离成不同的层。相反，证据表明存在一个大规模的结构，可能源于短暂的、炽热的原始地幔的崩塌。水星历史早期就存在过大气层。这种大气层崩溃可能主要发生在水星表面没有暴露在太阳强烈热量下的长时间夜间期间。”

“水下沉积可能对以盐为主的水星 VRL 的形成做出了重大贡献，这标志着与之前关于地球早期地质历史的理论的重大背离。在这种情况下，通过火山脱气释放的水可能暂时形成了水池或浅海。液态水或超临界水(如浓密的高盐蒸汽)，使盐沉积物沉淀。”

合著者卡格尔说：“随后水迅速流失到太空中，水被困在地壳中的水合矿物中，会留下以盐和粘土矿物为主的层，并逐渐形成厚厚的沉积物。”