天文:水星拥有液态外核
美国科学家藉由地面雷达观测证实:水星拥有液态外核。
最早科学家根据地震波的走时变化与震央距的关系[注一],来推论地球拥有液态的外核,这是因为震波S波无法在液态介质中传播,而消失在震央距110° 以后。康乃尔大学天文学家J. L. Magot领导的研究团队,则是测量水星自转速率的微小变化,来确认水星具有液态外核。此论文已发表在5月4日出刊的Science上。
水星自转与公转周期并不一致,加上其公转轨道的偏心率很大[注二],因此太阳重力矩对水星自转轴的影响也会随着其所在的位置呈周期变化。研究团队在2002到2006年期间,从加州送出雷达讯号前往水星,并于西维吉尼亚的测站接收回波。根据21次不同时间的观测结果,研究团队测得水星自转速率的变化量是全为固态核的2倍。由于自转速率变化的幅度与水星本身的转动惯量成比例,再从转动惯量得知水星内部的质量分布,则相似于旋转熟蛋与生蛋的差异原理-熟蛋往往比生蛋更容易转动。
虽然科学家证实水星拥有液态外核,却仍无法确认水星今日是否拥有产生磁场的dynamo,不过,这说明水星核内需含有较轻的元素,比如硫,与铁形成合金降低核熔点,才能使水星外核不至于快速的冷却而凝固。
