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在超过 30 年的时间里，首次飞掠水星正在解决一些关于这颗最靠近太阳行星的长期谜题。 其中一项发现是：这颗行星富含铁的地核似乎正在收缩，导致其地壳弯曲和破裂。
这些以及其他结果，记录在今天发表在《科学》杂志上的 11 篇论文中，来自水星表面、空间环境、地球化学和测距（MESSENGER）探测器首轮数据，该探测器今年早些时候掠过水星。
水星是八大行星中最小的行星，在其同类中很不寻常，因为它主要由地核构成。 根据其密度，研究人员知道地核主要由铁组成，他们估计地核至少占行星质量的 60%，占其直径的 75%。
上次探测器近距离研究这颗行星是在 1974 年至 1975 年，当时水手 10 号探测器飞掠过并拍摄了这颗矮行星约 45% 的区域的图像。 信使号是第一个旨在绕水星轨道运行的探测器。
为了做到这一点，它将对这颗行星进行三次飞掠，每次遭遇后调整其轨道。 在 1 月 14 日的首次飞掠期间，信使号飞行到距离水星 125 英里（200 公里）的范围内，拍摄了新的照片并进行了其他测试。
水手 10 号揭示水星赤道周围存在磁场——这是太阳系内行星中除地球外唯一拥有磁场的行星。 这让研究人员想知道磁场是由地核产生的，还是地壳中冻结的磁场是其来源。
信使号没有发现广泛的地壳磁性的迹象，这表明地核具有流动的——熔融的——外层，类似于地球的地核，以支持产生磁场所需的电流。
华盛顿卡内基研究所地球磁学部地球物理学家、任务首席研究员肖恩·所罗门说，该层的确切厚度尚不清楚，但随着它逐渐冷却，它应该会形成像铁雪一样沉入更致密的固体内核中的固体块，内核的大小也未知。
由于固体铁比液态形式更致密，因此“随着内核的增长，整个地核的体积会缩小”，他说，导致行星本身收缩。“我们正在了解已经发生了多少收缩。”
这种理解来自于信使号拍摄的图像，这些图像显示了细长的“陡坡”，或布满表面的陡峭斜坡。 研究人员将这些解释为一块地壳滑到另一块地壳下方并迫使其向上隆起的地方。
信使号拍摄了水手号错过的行星另外 20% 的区域的照片，以及它已经覆盖的区域，但光线以不同的角度照射进来。 这使得研究人员能够识别出其前任错过的其他陡坡。 他们估计水星的裂缝比他们之前计算的多三分之一。
另一个持续 30 年的争论围绕着行星陨石坑中光滑的岩石斑块，这可能代表硬化的熔岩或小行星撞击期间喷射出的物质。
研究人员表示，新的图像揭示了地质细节，表明这些斑块确实是火山成因的。
在另一项研究中，该探测器使用其快速成像等离子体光谱仪来识别捕获在水星磁场中的高能带电原子和分子（等离子体）。
信使号的数据揭示了带电的硅、钠、硫和水，研究人员得出结论，这些物质是从行星表面被太阳自身带电粒子流——太阳风——剥离出来的。
所罗门说，研究水星为关于行星如何组装和运行的想法提供了一个有用的测试案例。 他说，他期望在信使号于 2011 年 3 月 18 日进入轨道运行时学到更多。