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水星上有水吗?科学家解开水星水冰形成谜团,且含量比月球还高!
2021年04月23日 新人新作 ⁄ 共 1244字 暂无评论 ⁄ 被围观 15 views+
众所周知,太阳系有八大行星,其中有几颗是以“金、木、水、火、土”命名的。或许很多人小时候听到八大行星的名字时,可能都会问到类似这样一个问题“水星是不是都是水”“金星是不是金子做的”?

其实这些名字和行星的属性没有关联!我国古代人早就发现了天上有五个行星,肉眼可见那种,加上古代讲究阴阳五行之说,于是就以金、木、水、火、土命名而已(可能很多人都听说过‘九星连珠’的故事)。而水星(Mercury)英文名字有‘水银’的意思,但水星和水银无关,“Mercury”这个名字主要是指希腊神话中的赫尔墨斯,速度超快的一个信使。

水星在古代也被称为“辰星”,离太阳最近。它也是八大行星中最小的一颗,直径只有4880公里,体积约为地球的38%,质量则是地球的0.05倍左右。由于太过靠近太阳,表面缺乏大气层,昼夜温差大,白天温度最高可达430℃,到了晚上又降至零下172℃。

因为水星又小又近太阳,科学家一直觉得水星不会有水。不过NASA探测卫星信使号(MESSENGER)在2011年拍到水星的北极地区陨石坑中有冰的存在。据最新发表于《天文物理期刊》(3月16日)的一篇研究报告称,尽管水星昼夜温差大,即使表面温度高达430℃,但水星还是可以形成冰层的。

来自美国佐治亚理工学院生物化学教授托马斯·奥兰多(Thomas Orlando)领导的团队,基于信使号(MESSENGER)探测器数据建立模拟模型,结果显示在这个最热、被认为最不可能有水的星球上可以找到水,而且以冰的形式堆积,并且认为极端温差可能是关键。

原因很简单:水星上的土壤含有各种羟基(-OH,氢、氧原子组成),当它们被太阳光加热时,它们会互相释放,释放出水分子和氢。接着飘在空中的水分子被阳光蒸发。有些水分子漂到两极,而极地地区终年维持温度在零下172℃,在那里它们沉降到地表,并在不暴露于阳光的火山口(陨石坑)中形成冰层。

而水星的土壤之所以含有羟基的关键是来自太阳风的大量质子。我们地球由于强大磁场的,阻挡了大部分质子等太阳风粒子。但水星的磁场仅有地球的1%左右,因此这些质子可降到水星表面,然后发生质子自迁移反应,后在矿物中形成羟基(-OH)。

奥兰多表示:“水星上温度的变化可作为“巨大的制冰化学实验室”。自上世纪60年代末以来,已在研究中观察到数十种基本化学原理。但将化学反应应用于行星等复杂表面,这是一个具有开创性的研究。”

此外研究表明,水星发现的水冰量可能远超过月球的水冰量。团队估计,在300万年的时间里,通过羟基转化过程,水星两极的陨石坑内可能形成了110亿吨以上的冰,约占水星冰总量10%。

目前科学家已经发现月球的两极存在大量水冰的证据,但是水星上水冰含量竟然比月球还高,这不得不引起科学家们的深思。如果小行星的撞击可以带来水,那么小行星的水又是哪里来的呢?水星和月球的水冰量差异这么大,难道水星以某种在月球不起作用的方式形成水?团队表示,水星上发生的化学过程也可能是彗星和小行星上水冰起源的背后,不过需要更多的研究来证实这一理论。

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