水星黑暗表面是彗星碳尘“漆”上去的

科学家们一直试图解开“水星表面反射率极低”的谜团，希望找到水星表面如此黑暗的原因。最近，一群科学家似乎已经解开了这个谜——所有这些都是由彗星引起的。

水星的外观与月球非常相似。它的表面覆盖着大大小小的陨石坑，两者有一个共同点——缺乏大气。当水星在46亿年前形成时，它经历了彗星和小行星之间的短暂碰撞。然而，由于水星表面缺乏减缓撞击的大气，水星表面布满了陨石坑。科学家假设，在撞击这些陨石坑和太阳风粒子的过程中，水星表面覆盖着一层薄薄的黑色铁纳米粒子层。然而，科学家们分析了汞的光谱数据，发现其表面的纳米铁含量相对较少，证明了之前的假设不足以解释汞呈黑色的原因。

该研究指出，当彗星接近水星和太阳时，彗星尘埃中25%的碳将被加热并开始分解。在这个过程中，彗星的碎片将继续轰击水星，因此碳尘可以将水星表面“涂成”黑色。

这项研究由美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的博士后研究员梅根·布鲁克·萨尔领导。Syal估计，通过水星的陨石通量和撞击模型，彗星分裂时释放的碳尘多久会影响水星，有多少碳粒子会留在表面，有多少会释放到太空。经过估计，她认为数十亿年的轰击已经使水星表面的碳含量达到3%到6%。

在计算出汞表面的碳含量后，我们需要找出碳含量的多少比例会导致其表面变黑。该研究小组使用美国宇航局的艾姆斯垂直炮靶场(一种0.3口径的瓦和火药枪)来模拟射弹以每小时约25.7公里的速度撞击恒星，而射弹模拟彗星的组成，由糖制成。

研究小组将抛射体发射到模拟月海玄武岩的材料中(月球表面呈现出一个巨大的黑色玄武岩平原)。发射后，碰撞产生的热能导致糖物质燃烧。释放出的碳粒子将模拟月海玄武岩材料表面的反射光减少了5%，剩余的反射光大约相当于水星目前最暗的表面积。

至于为什么月球玄武岩被用来模拟水星表面？研究小组说，选择玄武岩是为了看看如果原始表面非常暗，碳粒子是否会使它变得更暗。奇怪的是，虽然实验结果显示水星表面可能被彗星碳尘“涂成”黑色，但在光谱分析中却看不到任何碳的光谱信号，也就是说，碳就像无形的油漆，几十亿年来一直用无形的黑色剂在水星表面涂黑。