說到水星大家可能都不陌生,但是是說到它的溫度,大家可能就不知道了。作為離太陽最近的行星——水星,它的溫度高得難以讓人想像,其表面溫度可以達到400多攝氏度。並且在這溫度高達400多攝氏度的星球上竟然存在冰層!這就令人很費解了,這麼高的溫度,怎麼可能存在冰層呢?那麼這些冰層又是來自哪裡呢?
在2012年,美國宇航局的「信使」號太空飛行器發現了水星表明有令人難以置信的東西:大量的冰塊。此前,地面上的雷達望遠鏡也捕捉到過水星上面一些明亮反光的東西,以及一些行星的隕石坑。所以這一發現證實了科學家的猜測。問題是,冰塊是如何在太陽系中最熱的行星上生存的?並且這些冰塊又是如何產生的?根據最近的研究,答案可能比你想像的還要奇怪。因為水星是有熱量的,冰塊是不可能存在的。更別說接近像太陽這樣的大質量天體的冰凍天體了。
平均來說,水星與太陽的距離比地球與太陽的距離近了60%,以至於太陽在近側和遠側的拉力之間的差異非常明顯。特別是當水星最靠近太陽時,這種差異會格外的明顯。最重要的是,水星並不是一個完美的球體,它有被稍微拉伸的痕跡,其拉伸的部分就像是太陽向內拖拉的手柄一樣。在過去,太陽反覆的拉拽減緩了水星的自轉,直到它被鎖定在圍繞太陽的周期內。今天,同樣的拉拽使得水星每兩年就會保持這種模式。
地球也同樣如此,每一天,地球的每一邊都要在灼熱的太陽下度過4000多個小時,在漆黑的黑暗中度過4000多個小時。正如在北極冬季生活過的人都知道,如果連續幾個星期沒有太陽的熱量,天氣會變得非常寒冷。對於水星來說也是如此,因為水星沒有足夠的大氣來吸收熱量。所以夜晚的一面會直接暴露在極度寒冷的太空中。事實上,在夜間,水星的表面溫度會驟降到零下180攝氏度,甚至比在火星上還要冷。尤其是冰層聚集的地方,冰層陰影讓這裡的黑暗和寒冷持續更長時間。所以這是一個已經解決的謎團,但它並不能解釋水是如何首先到達水星的。
大約在45億年前太陽形成了,它的熱量阻止了水分子的產生。因此,科學家們認為,內太陽系中的所有水,都是後來由來自更遠地方的小行星提供的。因為這些小行星在行星形成後與其發生了碰撞,從而提供了水分子。這就是地球如何使窪地海洋充滿水的最主要的解釋。直到最近,科學家們才發現水星也是如此。但這不再是唯一的解釋了。2020年發表在《天體物理學》上的一項研究表明,水星可能會自己產生水。
根據他們的模型解釋,這一切都始於來自太陽的高能帶電粒子汞撞擊到行星的表面。高能帶電粒子汞由於缺乏大氣而特別脆弱,其中許多是氫離子。當這些物質到達地表時,它們會與土壤中的元素發生反應,產生羥基,羥基是由一個氧和一個氫組成的分子。在水星的白天,極高的溫度給羥基提供了大量的能量,所以它們開始快速移動並相互反應。這些反應隨之就產生了水蒸氣和氫氣,它們從行星表面升起並四處飄移。有些分子會進一步反應並分解,但有些分子會停留在地表,直到陸地沒有太陽的熱量,它們就會凍結。經過數千年的時間裡,它們就變成了大量的冰層。
這種機制並不是水星所獨有的,它發生在我們的月球上,只是數量很少。根據這項研究的作者,這種方法可能佔了大約10%的冰,但剩下的90%可能是在小行星上撞到水星所產生的。所以歸根到底,水星上這些冰層大部分是來自其他小行星帶來的。如果你有什麼不同的想法,歡迎在評論區留言分享!我是海憶,關注我,每天分享新鮮事!
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