水星上溫度最高達到400度!上面的冰是怎麼形成的?
2023-04-02 03:25:25
水星的溫度高達400度!冰是如何形成的?水星表面的溫度為
,最高可達400攝氏度,形成了1.1萬億噸水冰!為什麼?
難以置信。我們知道水星離太陽最近。因此,不難想像水星上的高溫,但一些研究表明水星上有冰!這不可避免地提出了問題:水星圍繞太陽的近軌道能幫助行星形成冰嗎?換句話說,水銀的灼熱溫度如何導致結冰?
這聽起來像是一個悖論,但是一項新的對地球表面化學的分析表明,由熱量產生的冰可能確實如此。即使水星的白天溫度飆升至華氏750度(攝氏400度),冰也會出現在遠離太陽的隕石坑中。在那裡,表面暴露在零下330華氏度(零下200攝氏度)的寒冷空間中
那麼水星上的冰是如何形成的呢?
科學家們通過對水星表面、空間環境、地球化學的觀察以及美國宇航局信使號宇宙飛船的測距,已經了解水星上的冰將近十年了。然而,從化學的角度來看,對一些冰是如何到達那裡的解釋仍在調查中。一項新的研究表明,即使在如此酷熱的溫度下,水也會在表面積聚。
2-011年,美國宇航局的信使號探測器訪問了水星。根據它的數據和圖像,人們發現儘管水星非常熱,但在其兩極仍有永久冰。這不是一個奇怪的結論這項新研究的主要作者、喬治亞理工學院化學和生物化學學院的研究員布倫特·瓊斯在一份聲明中說:「自20世紀60年代末以來,這種基本的化學機制已經被觀察了很多次。」然而,它是在一個確定的表面上,例如地球,而將這種化學物質應用於一個複雜的表面,例如行星,是一項開創性的研究,正是因為水星的複雜表面,奇蹟才有可能發生。科學家在
解釋說,水星表面的礦物含有鍵合的氧原子和氫原子,稱為羥基太陽風中的質子是來自太陽的帶電粒子流,它們會攻擊水星,因為水星沒有足夠的磁場來排斥這些粒子。使這些帶正電的亞原子粒子——質子——穿過汞,這樣質子就可以被植入土壤和羥基中太陽灼熱的熱量激發羥基,導致它們相互碰撞。這些碰撞產生了水(水也由氫和氧組成,但比例不同),並釋放出更多的氫,氫離開水星表面,漂浮在水星頂部。
至於水分子,它們中的一些被陽光分解並溶解成基本成分其他水分子從表面逃逸並飛入太空。然而,一些水分子落在水星的兩極,分布在一些永久的陰影環形山中,並聚集在一起。在那裡,分子可以停留,因為水星沒有足夠的大氣來進一步影響水分子,例如通過傳導熱量,所以水冰會隨著時間的推移而增加。
該模型顯示,水星將在300萬年內積累1.1萬億噸水冰,相當於地球上觀測到的冰的10%。其他冰可能來自小行星、彗星和隕石喬治亞理工學院的研究人員湯姆·奧蘭多和布倫特·瓊斯模擬了一個化學反應,在這個反應中,太陽對水星的熱量幫助水星兩極形成冰兩位研究人員還設計了實驗室中的化學反應,作為未來在月球和火星上載人任務製造水的一種方式。
然而,水星並不是太陽系中唯一表面有冰的行星。在月球、小行星、彗星和其他小行星上也發現了水冰。然而,這些位置可能會因水沉積而改變。還有許多未知等待我們去發現!