信使号探测器发现水星存在周期性流星雨

一项新的研究表明，我们太阳系中离太阳最近的行星似乎周期性地出现流星雨，每年将这些流星体带到地球的正是同一颗彗星。

艺术示意图:研究表明，水星上可能会周期性地出现流星雨。

原因是它的轨道会周期性地穿过科恩彗星留下的碎片区域。

水银有一层很薄的挥发性气体。美国宇航局的水星探测器信使号目前正在对这种“大气”进行详细调查。正是在这个时期，科学家们观察到了流星现象。

罗斯玛丽·基伦是美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家，也是这篇论文的第一作者，该论文已经发表在杂志《伊卡洛斯》上。他说:“发现水星上可能会有流星雨真是令人兴奋。尤其重要的是，我们之前对水星周围等离子体和尘埃环境的了解仍处于非常初步的阶段。”

彗星或小行星会在它们的轨道上散布大量的灰尘和碎片，形成一个碎片区域，当行星体穿过这样的区域时，就会发生流星雨。在太阳辐射压力的作用下，最小的尘埃、碎片和冰粒被推离太阳，从而形成壮观的彗星尾巴。较大的碎片会沿着彗星的轨道一路扩散，就像掉落的碎屑一样——这是大量小流星体的形成！

每年，地球都会经历几次流星雨，包括北半球夏季的英仙座流星雨，它是由斯威夫特·塔特尔彗星留下的碎片形成的。12月还有双子座流星雨，这是一次罕见的与小行星相关的流星雨。科恩彗星在太阳系内部产生了几个碎片区，形成了几场流星雨，包括每年10月和11月发生的金牛座北流星雨和金牛座南流星雨，以及主要发生在每年6月和7月的金牛座β流星雨。

水星上流星雨的一个重要指标是大气中钙含量的定期增加。Mercure探测器携带的汞大气和表面成分光谱仪的测量结果显示，自2011年3月以来的前九个汞年中，汞大气中的钙含量经历了季节性变化。

对大气中钙含量的这种规律性上升的一种解释是，微小的粒子撞击水星，并从水星表面溅射出富含钙的分子，这一过程被称为“冲击蒸发”随着星际尘埃和微型陨石继续撞击水星表面，水星周围气体环境的组成不断更新。然而，仅考虑太阳系内部的尘埃背景并不能解释钙含量的周期性增加。这表明还有另外一个尘埃来源，比如彗星留下的碎片。对所有可能穿过水星轨道的彗星碎片区域的分析表明，最有可能的彗星是科恩彗星。

约瑟夫·韩是美国得克萨斯州奥斯汀空间科学研究所的行星动力学科学家，也是该研究论文的第一作者。他说:“如果我们的理论是正确的，那么水星是一个巨大的真空吸尘器。这颗行星不断受到大量星际尘埃的轰击，并周期性地穿过其他尘埃碎片带，我们的研究结果认为这些碎片带是科恩彗星留下的。”

研究小组设计了一个详细的计算机模拟程序来测试他们关于科恩彗星的假设。然而，MESSENGER航天器数据中观察到的钙含量的增加在模拟过程中被部分抵消。这主要是由于在木星和其他大型行星的引力摄动影响下彗星轨道随时间的变化。

哥伦比亚大学拉蒙特-多尔蒂地球天文台的肖恩·所罗门是信使号探测器的首席科学家，他指出:“根据信使号探测器的数据，科学家们已经注意到几年前不同轨道位置的汞逃逸气体层中钙含量的变化，但指出这种变化的原因是由特定彗星产生的流星雨的想法是新的。”他说:“这项成就将为未来更多的研究奠定基础，并发现这一流星雨现象将如何影响水星与其周围太阳系环境之间的相互作用。”

美国约翰·霍普金斯大学应用物理实验室建造了水星信使号宇宙飞船，并负责其日常运行和管理。