水星离太阳非常近,为何水星上却依然有水存在呢?
先放结论
水星上存在有永久阴影的陨石坑,它的温度非常低,能达到零下200摄氏度,水蒸气在此就会液化成水,然后结成冰。而水星上水分子的存在依赖于水星表面的高温,此高温有助于水星上物质的挥发,经过化学反应后生成水分子。
水星简介
众所周知,我们太阳系有八大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。一般我们认为离太阳越近,接收到的热量也就越多,水越不容易结冰;离太阳越远,接收到的热量也就越少,水就越容易结冰。因此,太阳系有一条冻结线,它处于木星和火星之间的小行星带。在这条冻结线的外侧,水基本上是以固态存在;而在冻结线之内,水以液态或气态存在。当然,这些都是在不考虑个别行星的特殊环境的情况下所定义的。
八大行星中水星离太阳最近,到太阳的平均距离大约为5800万公里。理所当然,我们会认为水星接收到强烈的太阳光,它的表面应该会很热,不可能有水的存在。但是,一项研究表明,水星上的水冰的存量超过了我们的想象。
水冰形成的原理
该研究使用的是“信使号”飞船的数据,该飞船于2011年至2015年绕水星轨道运行,收集水星表面的化学成分、地质等数据。科学家从这些数据中发现,水星表面土壤中有许多含羟基(OH)的矿物质。
当来自太阳的极端热量照射到水星表面的时候,这些羟基就会被激发释放,然后它们会在空中相互碰撞形成水分子。有一些水分子在阳光的直射下又分解成羟基,那些幸存的水分子会跑向水星的两极,躲在永久陨石坑内,液化成水并凝固成冰。
此机制普遍适用
科学家认为,此过程适用于小行星、月球和其它受到太阳照射的星球上。2009年,月球被发现可能有水的存在,但是科学家不知道它产生水的机制是什么?2018年,科学家利用在水星上发现的机制,在月球上模拟了这一过程。科学家发现,太阳风中的带电粒子与月球尘埃颗粒中的元素碰撞会产生羟基,从而会有水的产生。但是,由于月球表面温度太低,无法大量产生水。