美國國家航空航天局(NASA)太空探測器的數據顯示,小行星並不是造成水星兩極大部分冰層形成的唯一原因。
水星,太陽系最深處的行星,以其灼熱的表面溫度能達到750華氏度(400攝氏度)而聞名。現在,喬治亞理工學院公布了一項令人震驚的新解釋,解釋了在這顆小行星上形成冰的原因。
根據這一理論,水星表面的化學物質受到強烈的太陽輻射的加熱。這會釋放出水和氫,這些水和氫會在遠離太陽的深坑中重新定居,在那裡水會變成冰。
這種冰凍物質最初是在2011年由美國國家航空航天局的信使號探測器發現的,信使號是第一個環繞火星運行的太空飛行器。美國國家航空和宇宙航行局信使號所拍攝的雷達圖像顯示,水星兩極的隕石坑中都嵌有大量的冰。
這一發現是一個重大的驚喜,因為水星是太陽系中離太陽最近的行星,表面溫度極高。最初的理論是,當冰到達小行星時,小行星撞擊水星表面,產生了足夠深的隕石坑,足以保護冰不直接暴露在太陽下。
由於水星沒有大氣,當不直接暴露在陽光下時,水星表面的溫度會直線下降,下降到零下280華氏度。據說,水星上約90%的冰來自小行星,10%是由水星上的自然過程形成的。
喬治亞理工學院空間技術與研究中心的一組研究人員對這一現象提出了新的解釋,水星上的土壤含有多種羥基,當受到太陽輻射加熱時,這些分子開始相互撞擊,在這個過程中釋放出水分子和氫。
水和氫被從土壤中提取出來,一些分子群最遠到達兩極,在那裡它們定居在地表,在沒有暴露在陽光下的隕石坑裡形成冰沉積,水分子可以躲在陰影裡,但它們永遠不會離開。
羥基化合物的機理早已為人所知,但是喬治亞理工學院的研究小組相信他們的工作表明了這些機制在水星上是如何工作的,這不是什麼奇怪的、離題的想法。自20世紀60年代末以來,人們在研究中多次觀察到這種基本的化學機制,但這是在定義明確的表面上。
將這種化學物質應用到像行星這樣複雜的表面上是一項開創性的研究,研究小組估計,在300萬年的時間裡,可能有超過110億噸的冰在這個星球上通過羥基的轉化過程形成。研究小組認為,這一過程也有助於解釋冰是如何在小行星上形成的。