传统观点中,水星距离太阳过近,不可能有水资源的存在。毕竟,白天时水星赤道的温度高达432℃,要知道这个温度足以融化铅的存在。
但近年来科学家们通过对水星的密切观测后发现,水星上并非完全没有水,甚至可能储存了1万亿吨的水资源。这又是怎么回事呢?
水星是太阳系中,距离太阳最近的一颗行星,其近日点的距离甚至仅有4600万千米。和大众对于水的刻板印象相比,这个名为“水星”的星球上面,并没有水。之所以得名如此,全是由于中国对星球采用了五行的命名法。
和宇宙其他行星相比,水星距离地球较近,其视星等约在-2.48至7.25之间。这个视星等意味着,在天气良好且时机合宜的情况下,人们可以通过肉眼观看到水星。而它的名字和古人观测到的水星画面有着直接的关系。
根据我国的阴阳五行,分为金木水火土,他们分别对应着五色。其中,水所属的为黑色。事实上,人们从地球上看水星,其外表呈现出黑色或者是偏黑色的,因此它便得名水星。
同样的道理,金对应的是白色,要知道有着“启明星”之称的金星便是天上最明亮的天体,其光呈现白色,因此人们便以“金”来命名它。火星呈现出红色,以“火”命名,土星呈现出黄色,则以“土”命名。
当然,水星上并没有水。事实上,它还是太阳系中最为缺水的行星。由于距离太阳过近,且自身没有足够的质量和磁场,水星的大气层已经被太阳风吹散殆尽,连带着将地表的水蒸气也一并吹走。
正是因为如此,水星在白日时,其赤道附近的地表温度已经高达了432℃,然而夜间这一温度会快速的降至-127℃。如此巨大的温度差,使得水星表面上环境极为恶劣。在太阳光所能覆盖的区域,自然不可能有水汽凝结而成。
而事情的转机恰恰出现于此,天空中大部分天体运动均不会“直挺挺”的坐着围绕太阳运动,他们公转轨道平面和赤道之间存在一定的夹角,对于水星而言这一角度几乎为零。但这一特殊性也意味着其南北两极部分地区免于被阳光直射,因而保留了一部的水。
对于水星上有水的断言早在2012年便已然出现。根据《自然》所披露的消息,NASA所发射的“信使号”探测器,通过对水星两极的探测中发现,在北极的环形山中存在一定量的水资源,且以水冰的方式存在。
在后续的探测中,科学家发现月球的环形山中也存有少量的水冰,然而和水星上相比,其纯净度有所不足。这一发现打破了此前,水星距离太阳过近没有水资源的想法。
天文学家们表示,这颗太阳系距离太阳最近的行星,可能始终扮演着彗星或其他小行星传送冰质后储存的角色。而后,《科学》杂志连续刊登的三篇论文,也对这一发现进行了进一步的说明。
尽管,水星直面太阳一面,饱受太阳炙烤,其热度足以融化铅。然而它的极地地区却是另外一番模样,两者间的不同,让科学家们大受鼓舞。根据“信使号”所发射回来的数据和照片显示,水星北极所储备的水冰量不少,可达万吨以上,这一数量足够让他填满200亿个滑冰场。
为什么水星上有水资源呢?科学家对此做出了以下回答:
首先,水星是太阳系中极为特殊的一颗行星。受到太阳引力的影响,水星的自传轴和轨道平面之间的角度为90度,着意味着,水星是以一种非常“板正”的状态,围绕太阳运动。因此,它的极地并不直面太阳。而这为水资源的存在保留了可能。
为了验证此前这一猜想的正确性,自上个世纪以来,人们通过对水星不断的发射雷达信号,对其进行观测。从反馈回来的雷达图显示,在极地地区存在部分明亮区域,这意味着这一带可能存在着水冰,其厚度甚至可达到几米。
当然,反对这一假设的科学家表示,雷达图显示明亮的区域并不意味着这一带一定有水冰的存在,硫化物也可能产生同样的雷达表现。
为了进一步确定水星上是否有水冰的存在,确定雷达所拍摄到的画面明亮区域,究竟是否是水冰。
2012年,“信使号”通过发射红外激光脉冲波,对此前所观测到的北极附近环形山中9个明亮区域进行观测。结果显示,这些明亮的区域确定为水冰。同时,综合考虑水星的整体环境,构建水星的热模型,均显示这些冰的温度应该都在零下170摄氏度左右。
不仅如此,通过对“信使号”的中子谱仪反馈回来的数据,发现了氢元素的踪迹,要知道氢元素和水分子之间有着密切的联系,这为水星上有水资源一事增加更多的可信度。
同时,“信使号”发现,那些雷达显示明亮区域的周边均是黑暗地带,他们可能吸收了大量的光照和热量,为水冰的存在提供了一定的条件。
根据中子测量显示,这些厚度达10cm以上的黑暗区域,可能将冰层完全覆盖,但并没有达到绝热的效果。
其次,水星上的冰又是从何而来的呢?关于这点,学界有着不同的看法。目前所普遍认同的是,小行星和彗星撞击带来水汽的假说。
提出这个理论是来自美国的天文学家大卫·佩奇,根据他的推导认为,之所以会出现明亮区域周边总是伴有一定的黑暗物质,是由于小行星和彗星撞击所形成的。
由于撞击,他们给水星送来了水冰,同时也送来了碳氢化合物。猛烈的撞击形成大量的热量,这些热量朝着较为寒冷的极地地区反复的蒸发和凝结,最终都留在了寒冷的环形山的低处。
而这些碳氢化合物与水冰处于融合沉积的状态,但是行星与太阳之间位置的变化,使得太阳光有时候可以照见环形山内部,将沉积物中的部分水分蒸发殆尽。
长此循环,深层的水以冰的方式沉积,而表层则只剩下被蒸发水的碳氢化合物,这种沉积逐步变黑,并在光的作用下,发生着化学反应。
同时科学家们推测,按照这些冰形成原理推断,这些冰可能已经存在了几十亿年。但是“信使号”工作组研究表明,根据这些冰层的厚度,以及水星的热模型上看,这些冰层并不古老,时间不会超过5000万年。
人类对太空的探索,自古有之。随着科技的发展,人类对于宇宙的探索愈发活跃。
但是很多人不能理解,人类为何要探索水星呢?要知道探索水星的成本并不小,相较于金星还有火星等,水星真的值得我们去去探索吗?
探索水星并不是一件容易的事情。作为距离太阳系中最近的一颗行星,而且其整体表面呈现出黑色或者褐黑色且体积十分的小,容易隐于茫茫的宇宙之中。
在地球上,我们即便运用了最为先进的观测工具,也仍然看不见水星的表面真实情况。因此,我们只能采取发射航天器的方式对其进行观测。
然而,发射行星探测器,也非常的不容易。由于距离太阳非常近,他的公转速度非常的快。而且越来靠近太阳,受到太阳引力的影响就越大。如果没有计算好路线,很有可能无法达到水星附近被水星质量所捕获,直接冲向太阳,奔赴火海。
同时选择一个良好的时间点也非常重要,毕竟这里的白天温度直接飙升到432摄氏度,是一个足以把铅都烤化的噩梦温度。
正是因为如此,人类对水星的探测甚至出现了十年的空白期。而目前,人类对水星的探测也仅仅有3艘,而这一切得从上个世纪70年的发现谈起。
70年代中期,美国通过发射“水手号”对水星进行探测发现,其表面有着大量的环形山,这点和月球表面的地形非常相像。这一发现,引起了学者们关注。
直到04年,“信使号”的发射,为人类带来了一个全新的消息,就是本文所论述的,水星上竟然有水资源的消息,这引起了学界的热切关注。
2018年,由日本欧洲航天局联合发射的“贝皮科伦坡号”,在完成对金星的探测之后,将于2025年前后抵达水星开展进一步的探索活动。
从不受关注,到引起科学家们的兴趣,水星以自己独特的特性成功地吸引了一票人的注意。
研究人员表示,很难想象水星具有和地球一样的磁场,这一点对于被誉为“地球双胞胎”的金星和“人类未来移民行星”火星均没有。
而且证据表明,水星的磁场并非死寂一片,而是非常活跃的。这对于体积还不足一个太阳系卫星的行星(卫星最大的卫星,木卫三体积大于水星)来说,是非常不可思议的。
其次,水星的密度非常高。这和现阶段学界普遍流行的“行星形成假说”有一定的相悖性,其内部有六成左右的质量来源于他的铁核,这远远的超过了地球和火星。
通过对其物质研究,可以找寻到行星诞生的奥秘。
最后,水星的地表并不太平,他存在着火山活动的痕迹。不同于月球和其他行星,他非常突出,而且持续的范围和时间很长。
因此,通过对其火山活动的研究,可以推测出其地质状态,对于研究行星的地壳运动具有重要的参考意义。
因此,水星仍有大量的奥秘等待着我们去解开。存在水冰仅是撕开了水星奥秘的一角,未来有着大量的秘密,等待着我们。
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