水星上有水嗎?科學家解開水星水冰形成謎團,且含量比月球還高!

  眾所周知,太陽系有八大行星,其中有幾顆是以“金、木、水、火、土”命名的。或許很多人小時候聽到八大行星的名字時,可能都會問到類似這樣一個問題“水星是不是都是水”“金星是不是金子做的”?

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  其實這些名字和行星的屬性沒有關聯!我國古代人早就發現了天上有五個行星,肉眼可見那種,加上古代講究陰陽五行之說,於是就以金、木、水、火、土命名而已(可能很多人都聽說過‘九星連珠’的故事)。而水星(Mercury)英文名字有‘水銀’的意思,但水星和水銀無關,“Mercury”這個名字主要是指希臘神話中的赫爾墨斯,速度超快的一個信使。

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  水星在古代也被稱為“辰星”,離太陽最近。它也是八大行星中最小的一顆,直徑只有4880公里,體積約為地球的38%,質量則是地球的0.05倍左右。由於太過靠近太陽,表面缺乏大氣層,晝夜溫差大,白天溫度最高可達430℃,到了晚上又降至零下172℃。

  因為水星又小又近太陽,科學家一直覺得水星不會有水。不過NASA探測衛星信使號(MESSENGER)在2011年拍到水星的北極地區隕石坑中有冰的存在。據最新發表於《天文物理期刊》(3月16日)的一篇研究報告稱,儘管水星晝夜溫差大,即使表面溫度高達430℃,但水星還是可以形成冰層的。

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  來自美國佐治亞理工學院生物化學教授托馬斯·奧蘭多(Thomas Orlando)領導的團隊,基於信使號(MESSENGER)探測器數據建立模擬模型,結果顯示在這個最熱、被認為最不可能有水的星球上可以找到水,而且以冰的形式堆積,並且認為極端溫差可能是關鍵。

  原因很簡單:水星上的土壤含有各種羥基(-OH,氫、氧原子組成),當它們被太陽光加熱時,它們會互相釋放,釋放出水分子和氫。接著飄在空中的水分子被陽光蒸發。有些水分子漂到兩極,而極地地區終年維持溫度在零下172℃,在那裡它們沉降到地表,並在不暴露於陽光的火山口(隕石坑)中形成冰層。

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  而水星的土壤之所以含有羥基的關鍵是來自太陽風的大量質子。我們地球由於強大磁場的,阻擋了大部分質子等太陽風粒子。但水星的磁場僅有地球的1%左右,因此這些質子可降到水星表面,然後發生質子自遷移反應,後在礦物中形成羥基(-OH)。

  奧蘭多表示:“水星上溫度的變化可作為“巨大的製冰化學實驗室”。自上世紀60年代末以來,已在研究中觀察到數十種基本化學原理。但將化學反應應用於行星等複雜表面,這是一個具有開創性的研究。”

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  此外研究表明,水星發現的水冰量可能遠超過月球的水冰量。團隊估計,在300萬年的時間裡,通過羥基轉化過程,水星兩極的隕石坑內可能形成了110億噸以上的冰,約佔水星冰總量10%。

  目前科學家已經發現月球的兩極存在大量水冰的證據,但是水星上水冰含量竟然比月球還高,這不得不引起科學家們的深思。如果小行星的撞擊可以帶來水,那麼小行星的水又是哪裡來的呢?水星和月球的水冰量差異這麼大,難道水星以某種在月球不起作用的方式形成水?團隊表示,水星上發生的化學過程也可能是彗星和小行星上水冰起源的背後,不過需要更多的研究來證實這一理論。

  —End—


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