水星表面藏错答案？实验竟测出二氧化硅比原估计最多少四分之一

科学家手里没有一块水星岩石，却重新算出了这颗行星表面的关键成分。

新结果是37%。水星表面二氧化硅的质量占比，可能比此前估计最多少四分之一。

一个看似普通的化学数字，为什么会把水星的早年历史推向更炽热的一面？

水星表面布满撞击坑。图像经过色彩处理，并非肉眼所见颜色。

37%，低得有些意外

二氧化硅由一个硅原子和两个氧原子组成。地球上的沙子、玄武岩和花岗岩里，都能找到它。

它也是判断行星岩浆如何形成的重要线索。一般来说，岩浆熔融得越深、温度越高，形成的火山岩往往越贫硅。

研究团队得到的37%，因此指向一种可能：水星早期的地幔熔融，比过去设想的更深、更猛烈。

水星形成不久便开始冷却。大约在诞生10亿年后，它的大规模火山活动可能已基本停止，表面逐渐凝成一层连续岩壳。

如今看到的贫硅信号，可能保存着那段极端火山时代的余痕。

没有样本，他们先造出半毫米玻璃珠

水星没有着陆器，更没有送回地球的岩石。研究人员只能隔着遥远距离，读取表面发出的中红外辐射。

难点是，同一道红外特征到底对应多少二氧化硅，必须先有标尺。

团队在实验室制作了一批约半毫米大的玻璃珠。它们的二氧化硅含量从0.5%一直覆盖到97.6%，成分都准确已知。

测量分三步：玻璃珠建立标尺，月球验证，再应用到水星。MPS。

研究人员测量每颗玻璃珠的红外特征，再画出信号与含量的对应曲线。它就像给一台看不见刻度的秤，配上已知重量的砝码。

为什么还要让月球先“考试”？

实验室标尺做出来，并不代表能直接套到另一颗行星。

团队先把方法用于月球。他们利用月球勘测轨道飞行器的数据，制作了全球二氧化硅分布图。

关键在于，人类拥有阿波罗、月球号和嫦娥任务带回的月壤。把地图结果与着陆点样本对照，能够检验算法有没有严重跑偏。

月球二氧化硅分布图，白点是有返回样本的任务着陆区。Renggli等。

月球“考试”通过后，团队才分析水星的地基红外观测，得到约37%的结果。

这套三步法的价值，不只是一张新数字。它把玻璃珠、真实月壤和遥远水星连成了一条证据链。

更热的内部，仍不是唯一答案

贫硅确实符合更深、更高温的地幔熔融，但还存在另一种解释。

水星最初也许并不缺二氧化硅，只是在漫长演化中损失了氧。今天的表面成分，可能是后期化学变化留下的结果。

而且，37%来自对水星整体光盘的遥测，不是逐地区完成的全球地图。局部差异可能被平均掉，结论仍需独立复核。

欧日联合的贝皮科伦坡号接近水星示意图。ESA/ATG medialab、NASA/JPL。

贝皮科伦坡号携带的红外光谱仪，将以更高精度观察不同区域。它能检验37%是否代表整颗水星，也可能把两种解释进一步分开。

如果结果得到确认，你觉得更炽热的早期地幔，还是后期失氧更能解释水星？

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