水星上的水冰为何不会融化?这些水冰来自于哪里?
2012年,美国宇航局发射的信使号探测飞船带回地球了一个震惊世人的消息:在太阳系中距离太阳最近的水星表面,有大量的大块水冰!
这样反常的发现不仅吸引着寻常百姓的好奇心,更让世界各地的科学家、天文学家们马不停蹄地展开了研究。到底是什么样的冰才能在水星452度的高温下仍不融化?这让人类本就了解不多的水星变得更加神秘了。
那么,为什么水星表面会有不融化的水冰存在呢?是水星的地理状况使然吗?还是水星的冰本就和地球的冰不同,是不会融化的“臻冰”?难道有什么打破人类认知的新的自然规律出现吗?
水星水冰不融之谜
我们都知道,太阳系有着八大行星,它们按照离太阳距离的顺序分别是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。其中,水星是距离太阳最近的一颗行星,二者相距仅5790万千米。
看数字你可能没有概念,但要是与地球和太阳之间的距离比起来,你就知道水星离太阳到底有多近了——地球距离太阳可有足足1.5亿千米!
就像一盆燃烧的篝火一样,你靠它越近,就越能感受到热量,靠得太近,你会被灼伤,离得太远,你又会感到寒冷。太阳对于太阳系中的各大行星也是如此。
地球和太阳的距离恰好合适,于是才有合适的温度诞生生命;离太阳最远的海王星表面温度只有﹣214℃,足以让甲烷凝结;离太阳最近的水星则按理来说不会存在任何液态水,它的表面温度高达452℃,足以让一切液体蒸发。
然而,事实的发现却违背了这个常理。早在1973年,人类首次派出前往探测水星的飞行器水手10号就带来了消息:经过对水星成分的分析,其表面极有可能存在水分子。但由于技术的限制,当时的探测器还无法更加靠近水星,一看究竟。
直到2012年,人类发射往水星的更加先进的探测器信使号飞船才彻底揭开了水星神秘的面纱:水星表面确实有大量的大块水冰。同时,地球上的雷达望远镜也在水星的一些陨石坑中捕捉到了明亮的反射物,更是证实了这一观点。
看看我们脚下的地球,即使距离太阳如此遥远,大多数情况下也只有两极和一些高山顶端覆盖着常年不化的积雪、堆积着大块大块的固体水冰。距离太阳最近的水星表面的水冰到底从何而来?这一度成为了水星水冰不融之谜。
水星的冰并不来自水星?
要解开水星水冰不融之谜,还要从水星本身的地理结构说起。事实上,在太阳系里,水星和金星是唯二两个没有自然卫星的行星。
以地球为参照,地球的自然卫星是月球,它的存在给地球带来了数不尽的好处,不仅产生着潮汐力的影响,更是为地球阻挡了无数在太空中乱飞的陨石、彗星的冲击。这也是为什么月球的背面会像现在这样呈现出坑坑洼洼、千沟百壑的模样。
而水星却没有这么一个“好守卫”的保护,也就意味着太空中四处游荡的陨石、彗星甚至是小行星,一旦过于靠近水星,就不可避免地会直接撞向水星。于是,水星的表面也呈现出像月球那样坑坑洼洼的模样。
因此,科学家们认为,水星表面的冰极有可能是外来的陨石、彗星、小行星带来的。
但水星离太阳那么近,再坚硬的冰在靠近水星后也应该会融化、蒸发才对,又是怎么一直留在水星上的呢?这就要提到水星和太阳的关系。
水星虽然距离太阳最近,却也是太阳系中体积、质量最小的行星。这意味着水星的近日端和远日端在太阳极大引力的反复拉扯下,会减慢水星本身自转的速度,直到有朝一日它彻底被锁定在围绕太阳的周期上。
也就是说,如果以地球的时间算法来看水星的时间,水星要每两年才经历一天,差不多相当于176个地球日。因此,水星的每一天都有一面会被灼热的太阳炙烤超过4000小时,而另外一面则有超过4000小时的时间处于寒冷和黑暗中。
再加上,水星并不像地球一样有储存热量的大气层,于是水星上处于黑暗的一面就会直接暴露在宇宙的极端寒冷中——在这些地方的陨石坑里,水冰不融化也不足为奇了。
不过,2020年发表于《天体物理学杂志通讯》上的一项研究提出了新的看法——水星也可能是自己在制造水,这与水的化学反应式有关。
众所周知,水的化学式为:2H2 +O2 = 2H2O,其中H为氢原子,O为氧原子。也就是说,理论上看,只要有氢原子和氧原子的存在,就有机会产生水。
由于没有大气层的包裹,水星直接暴露在宇宙的空气中,其中就有许多氢原子、氧原子,它们在接触到水星的土壤表面时,就有可能与土壤中的元素发生反映,产生水蒸气和氧气。
有些水蒸气和氧气会渐渐飘走,而有些则有可能飘到水星黑暗的一面上,落到陨石坑里,并在极端寒冷中渐渐形成坚冰。这项研究的作者提出,这样的原理在月球上也适用,月球上也可能存在这样的冰,只是数量很少。
水星是因为它的冰才得名的吗?
我们已经揭晓了水星表面不融水冰的谜题,那么你可能会好奇,水星是因为上面的水冰才叫水星的吗?事实并非如此。
“水星”这一名称其实是由西汉司马迁所起的。《史记·天官书》中记载道:司马迁在观察水星的过程中发现它发出的光呈灰黑色,于是与阴阳五行学说联系在一起。五行学说中,绿色属木,红色属火,黄色属土,白色属金,黑色属水,于是便称这颗散发灰黑色光芒的星星为“水星”。
而水星的英文为“Mercury”,则更与“水”或“冰”没有关系。西方人这么称呼它,是因为古代欧洲的天文学家观测到水星的公转速度很快,于是称它为“墨丘利”,意思是古罗马神话中飞速奔跑的信使神。前往探测水星的“信使号”名字也来源于此神话。
这么看,水星叫“水”,但它的起名过程确实与“水”或“冰”没什么关系。水星上有冰也是近些年天文学发展后才得以证实的说法。
都说“水是生命之源”,那么有没有可能人类可以移居到水星上呢?答案是否定的。
首先,正如上文所述,水星的一面是400℃以上的高温炙烤,另一面是零下100℃更低的严寒黑暗,且两面要4000小时才翻转一次。这样极端的环境就不适宜任何生命的生存了。
再者,水星没有自然卫星的保护,如果人类真要移居水星,那么将永无安生之日,而是时时刻刻处在是否会被陨石、彗星、小行星撞击的恐惧中。
此外,水星比地球小得多,表面积约为7480万 平方千米,地球的表面积则达到5.1亿平方千米,约是水星的7倍之大。人类在地球都颇有土地面积不够的困扰,要是再移居去水星,房价得涨成什么样子呢?
关于水星,还有太多的谜团没有解开。但2018年人类已向水星发射了更新的探测器——“贝皮科伦布”,预计2025年到达水星。到那时,人类对水星的认识终于又将更进一步……
大家都在看
-
从狄拉克预言到反物质研究:科学探索的旅程 一、宇宙能源探索之路人类对能源的需求伴随着文明的发展不断增长。从最开始利用火与柴草,到工业革命时期的煤炭与蒸汽机、石油与内燃机,能源的变革推动着人类社会的进步。在化石能源 宇宙探索09-24
-
宇宙文明等级如何划分?人类是否是高级文明 在我们这个浩瀚无边的宇宙中,是否存在着远远超越我们的外星文明?上世纪60年代,前苏联著名天文学家尼古拉·卡尔达舍夫提出了根据能量利用来衡量宇宙文明发展水平的划分方法,奠定了 宇宙探索09-22
-
印度政府已批准4个大型太空项目:登陆金星 印度政府已批准4个大型太空项目:登陆金星,探索未知宇宙最近,印度政府的一项重大决定引发了全球的关注:他们已经批准了四个大型太空项目,其中最引人注目的就是计划登陆金星!这不 宇宙探索09-22
-
英媒:研究人员警告称,马斯克“星链”严重 古有星象观天象,今有星链扰科研。科研之窗被蔽,宇宙探索受阻,马斯克的宏图或成双刃剑。在浩瀚的宇宙探索舞台上,科学家与企业家马斯克及其SpaceX公司的“星链”计划,意外地成为了舞台 宇宙探索09-21
-
星际飞船,带你探索宇宙的奥秘。 在无垠的宇宙探索之旅中,星辰号如同孤勇者,穿越未知,寻找着那传说中的奇迹之地。今天,它将带领我们揭开一个古老星系的神秘面纱。船长杰克,这位经验丰富的领航者,他的每一个决定 宇宙探索09-21
-
揭秘宇宙,探索天文奇境 【探秘宇宙,解锁天文奇境 —— 与天文学专家共赴星辰之旅】在浩瀚的宇宙苍穹之下,每一颗星辰都承载着无尽的奥秘,每一片星云都诉说着宇宙的故事。为了引领您深入这神秘莫测的天文世 宇宙探索09-21
-
黑洞是什么?探索宇宙的神秘家伙 在浩瀚的宇宙中,黑洞无疑是最神秘、最引人入胜的天体之一。它们不仅挑战着我们对物理学的理解,还引发了无数关于宇宙本质的思考。那么,黑洞究竟是什么?它们是如何形成的?它们对宇 宇宙探索09-20
-
探索宇宙83-宇宙浩渺 地球之暖何以为继 那么我们的蓝色星球为什么会变暖 ?这是无缘无故吗 ?非也!我们所居住的地球可算是个大温室 ,因为靠近地表大气层中的二氧化碳就像温室中的玻璃和塑料薄膜 ,阳光可以射进 ,但热量 宇宙探索09-20
-
印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将 印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将开启哪些宇宙探索?飞天巨梦与现实考量:印度太空雄心的喜与忧一、月球,火星,下一个是金星?印度太空梦高歌猛进2024年9月19日,印度内阁 宇宙探索09-20
-
宇宙到底有没有颜色?为什么人眼看不到? # 宇宙中的天体到底有没有颜色?为什么人眼看不到?先说结论:很多天体其实是有颜色的,在光污染弱的地方其实能肉眼看到很多明亮的天体(比如 M42)。人眼看不到是因为:1. 有的天体本身 宇宙探索09-20
相关文章
- 探索宇宙83-宇宙浩渺 地球之暖何以为继
- 印度太空雄心曝光:金星登陆计划获批,还将
- 宇宙到底有没有颜色?为什么人眼看不到? #
- AI探索宇宙结构新突破!超精准场级模拟,半
- 探索宇宙81-宇宙之蓝 危在旦夕 守护臭氧层
- 在人类探索宇宙的漫长旅程中
- 探索宇宙的钥匙
- 神秘宇宙#探索宇宙
- 探索宇宙法则的博士研究》 摘要
- 多维宇宙揭秘:探索我们看不见的世界
- 人类认知宇宙的第一步:探索火星
- 揭秘宇宙奥秘:物质与能量的华丽交织,探索
- 智能化宇宙:人工智能与大数据的宇宙探索
- 进入黑洞的人去哪了 进入黑洞会永生吗
- 宇宙文明七个等级是什么 宇宙文明等级的划
- 宇宙:无限与界限的深邃探索
- 探索宇宙的奥秘:NASA最新发现揭示外星生命
- 探索宇宙:人类的伟大征程与深远意义
- 宇宙的探索乐章:山大ATLAS与希格斯粒子的
- 探寻神秘星空,揭开宇宙奥秘的奇幻之旅
热门阅读
-
离太阳最近的十大恒星排名,宇宙最大十大星 04-12
-
中国十大元帅之死,多高寿而善终(林彪叛逃 07-11
-
全球人口减少可能带来的六大教训和好处 07-18
-
预言2030年太阳将休眠,恐怖的千年极寒将来 07-11
-
中国空间站离地球有多少公里有多大,400公 08-06
-
因果报应真实事例,做尽坏事必遭天谴 07-11
-
中国“天宫”空间站将在2022年前后建成 呈T 03-29
-
连杀6童挖心炖汤,泰国食人魔被制成干尸示 07-21