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温度高达452℃!为何水星距离太阳最近,表面仍有不融化的水冰

2024-04-24科学

2012年,美国宇航局发射的信使号探测飞船带回了让全世界都感到震撼的消息:在太阳系离太阳最近的水星上,竟然藏有大量大块的水冰!真是不可思议啊!

这种不寻常的发现不仅激起了普通民众的好奇心,还吸引了全球科学家和天文学家的广泛关注。他们迫切地想要弄清楚,水星表面452度的高温下,究竟是什么样的冰能够不被融化?这给水星这个原本就充满未知的星球增添了更多神秘色彩。

话说回来,水星上怎么会有那种不会融化的水冰呢?是因为水星的地理环境特殊吗?还是水星的冰和咱们地球上的冰有啥不一样,是那种超级「抗融」的「臻冰」?或者是说,有没有什么我们之前不知道的神秘自然法则在里头?

【水星水冰不融之谜】

太阳系有八大行星,它们按照离太阳的距离从近到远分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。你知道吗,水星是离太阳最近的行星,它们之间的距离只有5790万千米哦!

说数字可能没感觉,但想象一下地球和太阳之间的距离,你就能感受到水星离太阳有多近了——毕竟地球离太阳都有1.5亿千米呢!这样一比,水星就显得近在咫尺了。

太阳就像一个大篝火,你靠得越近,越能感受到它的温暖。但要是靠得太近,你就会被烫伤;离得太远,又会觉得冷飕飕的。这就像是太阳和太阳系里的其他行星之间的关系,要保持适当的距离才能舒服。

地球和太阳之间的距离恰到好处,使得温度适宜,生命得以诞生。相比之下,远离太阳的海王星表面温度极低,只有零下214度,足以让甲烷凝结。而离太阳最近的水星,表面温度高达452度,炽热到足以让任何液体蒸发,因此理论上不应该存在液态水。

不过,现实情况却和大家的预想不同。早在1973年,人类就派出了飞行器水手10号去探测水星,结果发现了水分子可能存在于水星表面的情况。但是,由于技术有限,那个时候的探测器还无法靠近水星,一探究竟。

直到2012年,人类才通过先进的信使号飞船真正了解了水星的真面目:水星表面上真的有很多大块的水冰。同时,地球上的雷达望远镜也发现了水星一些陨石坑里有明亮的反射物,这进一步证明了水星上存在水冰的事实。

看看我们脚下的地球,虽然离太阳挺远的,但也就只有两极和高山顶上常年积雪,累积着大堆大堆的固体水冰。而水星呢,离太阳那么近,它表面的水冰是从哪儿来的呢?这曾经让人们对水星的水冰感到十分困惑。

【水星的冰并不来自水星?】

想要解开水星上水冰为何不融化的谜团,咱们得聊聊水星独特的地理结构。你知道吗?在太阳系里,水星和金星可是仅有的两个没有自然卫星的行星哦。

你知道吗?以我们住的地球来看,它的自然卫星就是月球。这个月球可真是个大恩人啊!它给地球带来了好多好处。你知道吗,月球还帮地球挡住了很多在太空中乱飞的陨石和彗星呢。所以啊,月球的背面才会看起来坑坑洼洼的,都是被那些陨石和彗星撞出来的。

水星没有像地球那样的「坚强守护者」,所以太空中四处乱飞的陨石、彗星甚至小行星,一旦离水星太近,就会直接撞上它。这也是为什么水星表面看起来和月球一样,到处都是坑坑洼洼的。

科学家们猜测,水星表面的冰很可能是由外来的陨石、彗星和小行星带来的。这意味着,那些冰冷的东西可能并不是水星自己产生的,而是从其他地方来的。

水星离太阳很近,照理说,再坚硬的冰靠近它也应该融化了。但问题是,冰为什么还能一直待在水星上呢?这就得说到水星和太阳之间的特殊关系了。

水星虽小,却是离太阳最近的行星。因为它体积小、质量轻,所以在太阳强大的引力作用下,它的自转速度会逐渐减慢。有一天,它可能会完全被太阳的引力锁定,只能围绕太阳转,不能自己转动了。

水星的一天,在地球的时间尺度上,大约相当于两年,即176个地球日。所以,在水星上,同一面会在太阳的高温下煎熬超过4000小时,而另一面则会经历超过4000小时的冰冷和黑暗。简单说,水星的一天超级长,一面受太阳炙烤,另一面则处于寒冷黑暗中。

而且啊,水星不像地球那样有大气层来保存热量。所以,水星上那些阴暗的地方就直接暴露在宇宙那冰冷的环境里。这也难怪,那些陨石坑里的水冰怎么都不会融化呢!

哎呀,你知道吗?之前有个研究发表在【天体物理学杂志通讯】上,说水星可能自己就会生产水呢!这个研究和水的化学反应有关,听起来好神奇吧!

大家可能都知道,水的化学式是2p + O2 = 2pO,这里的H代表氢原子,O代表氧原子。简单说,只要有氢原子和氧原子,理论上水就有可能生成。也就是说,水的产生并不神秘,只要有合适的条件,氢和氧就能组合成水。

水星没有大气层保护,赤裸裸地暴露在宇宙空间里。那些氢原子和氧原子就像流浪的旅行者,四处飘荡。当它们落到水星的地表上,就可能会和土壤里的元素发生化学反应,于是,水蒸气和氧气就这样诞生了。

【水星是因为它的冰才得名的吗?】

我们已经解开了水星上那些不会融化的水冰之谜。现在你可能会想,水星是不是因为那些水冰才被叫做水星的呢?但其实并不是这样。

水星的名字是西汉的司马迁取的。他在【史记·天官书】中描述了观察到水星时,发现它发出的光是灰黑色的。他把这和水、火、木、金、土五行联系起来,因为五行中黑色代表水。所以他就把这颗发灰黑色光的星星叫做「水星」。

水星在英文中叫「Mercury」,其实跟「水」或「冰」没啥关系。西方人给它取这个名字,是因为古代欧洲的天文学家发现它公转得飞快,所以就称它为「墨丘利」。这个名字来源于古罗马神话中的信使神,也是跑得飞快。而探测水星的「信使号」飞船,也是因为这个神话得名的。

简单来说,水星虽然名字里有「水」,但其实它的名字和「水」或「冰」都没啥关系。直到近些年,随着天文学的发展,我们才确定水星上存在冰。所以,水星的名字并不是因为它有水或冰哦!

「水是生命之源」这句话我们都知道,但说到人类能否搬到水星上去住,那答案恐怕得让你失望了。简单来说,不太可能。

你知道吗?水星这个星球可真是极端啊!它的一面温度高到400℃以上,简直就像是烤箱一样炙烤着。而另一面呢,则是零下100℃的严寒黑暗,冷得你都不敢想象。而且,这两面每4000小时才翻转一次,这种环境对于生命来说,简直是太残酷了,根本无法生存。

另外,水星没有自带的卫星护航,所以如果人类真的搬去水星住,那就得天天提心吊胆,怕陨石、彗星、小行星这些天外飞物撞过来。在水星上,人们将永远无法过上安稳的日子。

水星真的非常小,它的表面积只有大约7480万平方千米,相比之下,地球的面积是它的7倍,有5.1亿平方千米。想象一下,我们在地球上都觉得土地不够用,如果我们要搬到水星去住,那儿的房价可能会涨得离谱吧!

尽管我们仍有许多关于水星的谜团待解,但好消息是,人类已经在2018年发射了全新的探测器「贝皮科伦布」,它预计在2025年抵达水星。随着它的到来,我们对水星的了解将会再上新台阶。让我们一起期待这一刻的到来吧!