科技風尚

水星內核之謎

美國《科學》雜志 2007年5月4日

質量只有地球1/20的水星，是距離太陽最近的行星，也是最為神秘的天體之一。比如，它的內核的特性就一直是個謎。傳統的觀點認為，由于水星個頭太小，因此在長達數十億年的演化過程中，其內核應已冷卻成固體的鐵。但約30年前，“水手十號”探測器掠過水星時卻驚奇地發現，水星也存在磁場，雖然其強度只有地球的1％左右。要知道，金星是沒有磁場的，火星和月球雖然曾經存在過磁場，但現在都已過了活躍期。

當然，存在磁場，并不代表水星的內核就和地球一樣是流動的，因為可能的形成機制有很多種。一直到最近，美國康奈爾大學的天文學家才利用直接觀測到的數據，證明了水星的內核至少是部分熔化的，或者說是流動的。

要判斷內核是否流動，從原理上說并不困難：我們只要讓雞蛋旋轉起來，一旦旋轉被破壞，就很容易分辨出哪個是生的，哪個是熟的。同樣，科學家們向水星表面發送雷達信號，通過精確測量回聲中顯示的不規則性斑點，就可以了解其縱向振動的特性——由于水星的形狀存在微小的不對稱性，因此，在圍繞太陽旋轉時，會產生極小的扭曲。

研究發現，水星這一振動幅度，是全固體行星模型預測值的兩倍。最可能的解釋，就是水星內核的旋轉速度和外殼不同，即內核是處于流動狀態的。如果水星內核真是液態的話，那么，對于理解水星的形成以及演化，將具有十分重要的意義。

要在漫長的進化中保持液態，就要求水星內核材料的熔點必須足夠低，即至少含有1‰的硫。但水星距離太陽是如此之近，溫度太高；如果它一開始就位于現在的位置，那么在形成太陽系的原始星云中，硫根本就無法凝聚。這就意味著，水星很可能是由大量在不同軌道上圍繞太陽運行的小行星體共同形成的。

目前，對于水星內核的了解仍然是初步的，比如其大小我們并不清楚。2004年發射的“信使號”探測器，將在2011年最終進入繞水星軌道飛行階段。屆時，或許我們能夠洞察這個神秘行星的更多秘密。

第112號元素

英國《自然》雜志 2007年5月3日

自門捷列夫元素周期表問世后，尋找新元素就成了不少人的夢想。

早在1996年，德國科學家就發現了名為“ununbium”的112號元素。不過，由于當時制備的同位素ununbium-277的半衰期只有萬分之二秒，因此，很難對其化學性質進行研究。

按照元素周期表，112號元素和鋅、鎘、汞等過渡性金屬一樣，屬于12族元素。但由于其核電荷數很大，外圍電子會呈現出相對論性效應。因此，很難簡單地下結論說，它的化學性質就和較輕的同族元素一樣。利用實驗對其化學性質進行研究，仍然具有非常重要的意義。

在為期三周的實驗中，瑞士等國的科學家們利用強鈣-48離子束照射钚-242，并最終獲得了兩個ununbium-283原子。由于該原子的半衰期有4秒左右，因此，科學家如果足夠快的話，就有可能對其化學性質進行研究。

實驗發現，112號元素的化學性質與汞非常相似，都容易揮發，而且與金這樣的金屬表面有良好的結合性。112號元素所表現出來的12族元素的典型特征以及其成功制備，也給了人們更多的遐想。

早在上世紀60年代，就預測有超重元素存在，后來則發展成為“穩定島”理論，即存在一個相對穩定的超重元素“島嶼”。目前發現的112號元素等，很可能都只是這個“島嶼”露出的冰山一角；通過鈣-48轟擊錒系元素誘發的核聚變反應，則是一條可能的探求之路。