研究水星表面特征、磁场状态、地质构造、内部结构及其演化历史等问题的学科。水星是离太阳最近的一颗行星。赤道直径约4880公里,密度为5.42克/厘米3,质量为3.30×1026克。
简介
研究水星表面特征、磁场状态、地质构造、内部结构及其演化历史等问题的学科。
水星是离太阳最近的一颗行星。赤道直径约4880公里,密度为5.42克/厘米3,质量为3.30×1026克。
1974年3月29日、9月21日和1975年3月16日,行星际探测器3次在水星附近飞过,拍摄了2000多张照片,其中有些照片对水星表面的分辨率小于1公里,为水星地质的研究提供了大量宝贵的资料。
水星几乎没有大气层,表面气压小于2×10-9毫巴。水星表面有一层很稀薄的氦气。可能是磁场俘获太阳风粒子以及水星内部岩石中的铀、钍α衰变产生的氦。
水星大气中还发现有少量的Ar、Kr、Xe、 H、O和C等元素。
水星表面特征 水星表面的平均温度达 350~400K,赤道正午的温度可达700K,水星背阳面的温度约100K。水星表面没有找到任何大气和水体的搬运、浸蚀和沉积等地质作用的证据,表明水星自形成以来就没有形成过浓密的大气层和水圈。
水星表面布满了大小不等的环形山和盆地,环形山的直径一般小于20~50公里,个别可达100~200公里。水星表面有一个直径约1400公里的盆地,叫
卡路里盆地,它与月球上的雨海盆地相似,盆地内填满了后期喷发的火山熔岩。按环形坑计数法的
相对年龄测定,水星表面的古老环形山和盆地,年龄为30~40亿年。古地貌特征表明,水星形成后没有产生过巨大的地壳构造运动。也没有观察到类似地球的海底扩张、大陆漂移和板块运动的特征。水星上分布着许多延伸几百公里的悬崖,这些巨大的
裂隙系统是由于水星内部冷却收缩导致
水星壳收缩的结果。
水星磁场 水星表面磁场强度为350~700纳特。磁场方向近似地与自转轴一致,属
偶极场。水星磁场中的磁力线受
太阳风的压力而变形,形成水星磁层(见
行星磁层)。
水星内部结构 根据探测的结果分析,水星的内部结构类似地球。水星的外壳厚约500公里,主要由硅酸盐组成;固体硅酸盐的
水星幔厚约 200公里;水星有一个由铁-镍金属组成的核,半径约1700公里。在核幔交界处,推测温度约1400~2000K,压力为10万巴。
化学成分
根据
太阳星云的平衡凝聚模式,和水星的密度计算,水星平均化学成分和模式成分如表1和表2。壳和幔的化学成分约占水星含量的32%,核的化学成分约占水星含量的68%。
演化
水星的地质演化大致可分为5个阶段:
②星子猛烈轰击和水星壳收缩形成复杂的舌状悬崖;
③轰击后期(约40亿年前)形成卡路里盆地及周围的多山地形;
④全球性的玄武岩喷发,形成广阔的平原,以及平原物质充填卡路里盆地和其他低洼地区;
⑤在平原上发生轻的星子(陨石)撞击作用,形成晚期的或叠加的环形山地形。
水星地质图