2012年,美國國家航空暨太空總署發射的信使號探測飛船帶回了讓全世界都感到震撼的訊息:在太陽系離太陽最近的水星上,竟然藏有大量大塊的水冰!真是不可思議啊!
這種不尋常的發現不僅激起了普通民眾的好奇心,還吸引了全球科學家和天文學家的廣泛關註。他們迫切地想要弄清楚,水星表面452度的高溫下,究竟是什麽樣的冰能夠不被融化?這給水星這個原本就充滿未知的星球增添了更多神秘色彩。
話說回來,水星上怎麽會有那種不會融化的水冰呢?是因為水星的地理環境特殊嗎?還是水星的冰和咱們地球上的冰有啥不一樣,是那種超級「抗融」的「臻冰」?或者是說,有沒有什麽我們之前不知道的神秘自然法則在裏頭?
【水星水冰不融之謎】
太陽系有八大行星,它們按照離太陽的距離從近到遠分別是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。你知道嗎,水星是離太陽最近的行星,它們之間的距離只有5790萬千米哦!
說數位可能沒感覺,但想象一下地球和太陽之間的距離,你就能感受到水星離太陽有多近了——畢竟地球離太陽都有1.5億千米呢!這樣一比,水星就顯得近在咫尺了。
太陽就像一個大篝火,你靠得越近,越能感受到它的溫暖。但要是靠得太近,你就會被燙傷;離得太遠,又會覺得冷颼颼的。這就像是太陽和太陽系裏的其他行星之間的關系,要保持適當的距離才能舒服。
地球和太陽之間的距離恰到好處,使得溫度適宜,生命得以誕生。相比之下,遠離太陽的海王星表面溫度極低,只有零下214度,足以讓甲烷凝結。而離太陽最近的水星,表面溫度高達452度,熾熱到足以讓任何液體蒸發,因此理論上不應該存在液態水。
不過,現實情況卻和大家的預想不同。早在1973年,人類就派出了飛行器海員10號去探測水星,結果發現了水分子可能存在於水星表面的情況。但是,由於技術有限,那個時候的探測器還無法靠近水星,一探究竟。
直到2012年,人類才透過先進的信使號飛船真正了解了水星的真面目:水星表面上真的有很多大塊的水冰。同時,地球上的雷達望遠鏡也發現了水星一些隕石坑裏有明亮的反射物,這進一步證明了水星上存在水冰的事實。
看看我們腳下的地球,雖然離太陽挺遠的,但也就只有兩極和高山頂上常年積雪,累積著大堆大堆的固體水冰。而水星呢,離太陽那麽近,它表面的水冰是從哪兒來的呢?這曾經讓人們對水星的水冰感到十分困惑。
【水星的冰並不來自水星?】
想要解開水星上水冰為何不融化的謎團,咱們得聊聊水星獨特的地理結構。你知道嗎?在太陽系裏,水星和金星可是僅有的兩個沒有自然衛星的行星哦。
你知道嗎?以我們住的地球來看,它的自然衛星就是月球。這個月球可真是個大恩人啊!它給地球帶來了好多好處。你知道嗎,月球還幫地球擋住了很多在太空中亂飛的隕石和彗星呢。所以啊,月球的背面才會看起來坑坑窪窪的,都是被那些隕石和彗星撞出來的。
水星沒有像地球那樣的「堅強守護者」,所以太空中四處亂飛的隕石、彗星甚至小行星,一旦離水星太近,就會直接撞上它。這也是為什麽水星表面看起來和月球一樣,到處都是坑坑窪窪的。
科學家們猜測,水星表面的冰很可能是由外來的隕石、彗星和小行星帶來的。這意味著,那些冰冷的東西可能並不是水星自己產生的,而是從其他地方來的。
水星離太陽很近,照理說,再堅硬的冰靠近它也應該融化了。但問題是,冰為什麽還能一直待在水星上呢?這就得說到水星和太陽之間的特殊關系了。
水星雖小,卻是離太陽最近的行星。因為它體積小、品質輕,所以在太陽強大的重力作用下,它的自轉速度會逐漸減慢。有一天,它可能會完全被太陽的重力釘選,只能圍繞太陽轉,不能自己轉動了。
水星的一天,在地球的時間尺度上,大約相當於兩年,即176個地球日。所以,在水星上,同一面會在太陽的高溫下煎熬超過4000小時,而另一面則會經歷超過4000小時的冰冷和黑暗。簡單說,水星的一天超級長,一面受太陽炙烤,另一面則處於寒冷黑暗中。
而且啊,水星不像地球那樣有大氣層來保存熱量。所以,水星上那些陰暗的地方就直接暴露在宇宙那冰冷的環境裏。這也難怪,那些隕石坑裏的水冰怎麽都不會融化呢!
哎呀,你知道嗎?之前有個研究發表在【天體物理學雜誌通訊】上,說水星可能自己就會生產水呢!這個研究和水的化學反應有關,聽起來好神奇吧!
大家可能都知道,水的化學式是2p + O2 = 2pO,這裏的H代表氫原子,O代表氧原子。簡單說,只要有氫原子和氧原子,理論上水就有可能生成。也就是說,水的產生並不神秘,只要有合適的條件,氫和氧就能組合成水。
水星沒有大氣層保護,赤裸裸地暴露在宇宙空間裏。那些氫原子和氧原子就像流浪的旅行者,四處飄蕩。當它們落到水星的地表上,就可能會和土壤裏的元素發生化學反應,於是,水蒸氣和氧氣就這樣誕生了。
【水星是因為它的冰才得名的嗎?】
我們已經解開了水星上那些不會融化的水冰之謎。現在你可能會想,水星是不是因為那些水冰才被叫做水星的呢?但其實並不是這樣。
水星的名字是西漢的司馬遷取的。他在【史記·天官書】中描述了觀察到水星時,發現它發出的光是灰黑色的。他把這和水、火、木、金、土五行聯系起來,因為五行中黑色代表水。所以他就把這顆發灰黑色光的星星叫做「水星」。
水星在英文中叫「Mercury」,其實跟「水」或「冰」沒啥關系。西方人給它取這個名字,是因為古代歐洲的天文學家發現它公轉得飛快,所以就稱它為「墨丘利」。這個名字來源於古羅馬神話中的信使神,也是跑得飛快。而探測水星的「信使號」飛船,也是因為這個神話得名的。
簡單來說,水星雖然名字裏有「水」,但其實它的名字和「水」或「冰」都沒啥關系。直到近些年,隨著天文學的發展,我們才確定水星上存在冰。所以,水星的名字並不是因為它有水或冰哦!
「水是生命之源」這句話我們都知道,但說到人類能否搬到水星上去住,那答案恐怕得讓你失望了。簡單來說,不太可能。
你知道嗎?水星這個星球可真是極端啊!它的一面溫度高到400℃以上,簡直就像是烤箱一樣炙烤著。而另一面呢,則是零下100℃的嚴寒黑暗,冷得你都不敢想象。而且,這兩面每4000小時才翻轉一次,這種環境對於生命來說,簡直是太殘酷了,根本無法生存。
另外,水星沒有內建的衛星護航,所以如果人類真的搬去水星住,那就得天天提心吊膽,怕隕石、彗星、小行星這些天外飛物撞過來。在水星上,人們將永遠無法過上安穩的日子。
水星真的非常小,它的表面積只有大約7480萬平方千米,相比之下,地球的面積是它的7倍,有5.1億平方千米。想象一下,我們在地球上都覺得土地不夠用,如果我們要搬到水星去住,那兒的房價可能會漲得離譜吧!
盡管我們仍有許多關於水星的謎團待解,但好訊息是,人類已經在2018年發射了全新的探測器「貝皮科倫布」,它預計在2025年抵達水星。隨著它的到來,我們對水星的了解將會再上新台階。讓我們一起期待這一刻的到來吧!