它享有盛誉,很大程度上取决于它所在的位置——比太阳系中任何其他行星都更接近太阳。 这种无情的接近意味着水星会变得很热。 好热。
水星上的白天温度可能达到灼热的程度430℃(800 °F),但夜间温度也会骤降至 –180 °C (–290 °F)。 然后,水星上有些地方太阳永远不会发光。
在它的两极,水星就像- 有所谓的“永久阴影区域”(PSR):尽管距离太阳相对较近,但仍处于永恒黑暗状态的坑坑洼洼。
在20世纪90年代,地面雷达观测水星的探测器开始在这些漆黑的 PSR 中检测到异常读数,但直到NASA 的信使号宇宙飞船2011 年访问这个星球时,我们有机会确认这些异常现象的真正含义:水冰沉积物,永远冻结在不变的阴影中。
如果水冰在如此炎热的世界上无限期地存在听起来很讽刺,那是完全可以理解的。 尽管如此,这种现象是可以解释的:小行星、彗星和陨石撞击行星表面时可以输送冰,如果这些冰最终落入黑暗的陨石坑,它们就永远看不到阳光,也永远没有机会解冻。
不,真正的讽刺在于其他事情。 在一个新研究,科学家提出,至少有一些水星的冰实际上是产生的因为这颗小行星在太阳的照射下所承受的极端酷热。
这听起来可能很奇怪,但根据佐治亚理工学院的一个团队的说法,这是一个众所周知的现象。
“这不是什么奇怪的、超出领域的想法,”佐治亚理工学院的联合研究员、化学家布兰特·琼斯解释道。揭示实验室(辐射对挥发物的影响以及小行星和月球表面的探索)。
“自 20 世纪 60 年代末以来,这一基本化学机制已在研究中被观察过数十次。”
在该团队的新论文中,研究人员使用模型来探索这种化学机制如何在水星上发生,在一个依赖于行星表面土壤中的矿物质的连续水形成过程中,以及一个称为重组解吸(路)。
土壤矿物质含有金属氧化物,它们受到太阳风携带的带电质子粒子的轰击,导致形成结合的羟基、分子氢和水。 在无空气的环境和极热的情况下,H20分子将从表面土壤中释放出来,在水星的无大气环境中扩散和漂移。
如果任何这样的水分子碰巧漂入水星的永久阴影中,它们很可能会在那里冻结,再也见不到阳光。
研究人员表示:“这种机制形成的水将不可避免地积聚在寒冷的 PSR 中,并在地质时期内对水星表面产生大量影响。”在他们的论文中解释。
研究小组表示,总体而言,来自小行星和陨石的冰仍占水星极地冰的绝大多数,但水星的秘密制冰工厂仍然可以产出大量产品。
“我们假设在大约 300 万年的时间内变成冰的总量为 10^^13 公斤(10,000,000,000,000 公斤或 10,000,000,000 吨),”琼斯说。
“这个过程很容易就能占到水星总冰量的 10%。”
对于靠近太阳的炎热小地狱来说,这还不错。 就人类的目的而言,就未来的太空探索和行星殖民(如果不是水星的话)而言,相同的化学过程可能会指出一条在不存在水的环境中寻找水的方法。
研究人员表示:“由 RD 合成的大量水不仅对水星表面有贡献,而且对其他植入太阳风质子并经历显着热偏移的无空气天体也有贡献。”
“这将使 RD 成为几个太阳系天体上分子水生产的普遍重要但未被识别的来源术语。”
研究结果报告于天体物理学期刊通讯。