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反转认知!离太阳最近的水星,竟是隐藏的“亿吨冰库”?

提到离太阳最近的水星,你第一反应是什么?大概率是热吧,它就挨着太阳,白天接收到的阳光强度,比地球这边猛好几倍。可你知道吗

提到离太阳最近的水星,你第一反应是什么?大概率是热吧,它就挨着太阳,白天接收到的阳光强度,比地球这边猛好几倍。可你知道吗?极地的陨击坑里,居然沉睡着几十亿吨水冰,就在这颗白天能把铅块晒化的行星上,硬生生在火球里造出了一片冷库。

想弄明白水星上的冰为何能留存,得先摸清它那离谱的环境特点。水星压根没有大气层包裹,这是最关键的问题,就像没穿外套的人站在烈日下,热量来了挡不住,散了也留不住。这就导致它的昼夜温差大到夸张,体表温度,在白天太阳直射时能飙到428℃,随便找块金属放上去,都可能慢慢变软,可一到夜晚,气温能骤降到-190℃,只因热量飞快跑光,昼夜温差直接突破600℃。而且水星的自转速度还特别慢,58.6个地球日才自转一周,公转一周也得88个地球日。对我们来说,一天24小时就够长了,水星上同一个地方,要么被太阳烤几十天,要么在黑暗里冻几十天,这种极端情况,跟地球完全不是一个量级。

这些冰层在水星上的分布,也绝非随机,最会藏的地方被它挑中了:极地的特定陨击坑。这里的关键,是水星的自转轴。倾角23.5度,地球会倾斜着绕太阳转,四季也因此形成,水星却几乎直挺挺的,自转轴倾角还不到1度。就因为这一点,永久阴影地带,就形成在极地那些永远照不到太阳的深陨击坑底部。这些区域就像与世隔绝的天然冰窖,外面不管多酷热,里面的气温都能稳稳压在-170℃以下,有时候甚至低到-200℃。别说水会结冰,就算有水分飘过来,也能被这么低的温度立刻冻住,而且能安安稳稳存几百万年,不会融化。

可这些冰的源头,到底在哪呢?科研人员钻研了这么多年,有两个比较靠谱的说法。大部分冰是天外来客送来的馈赠,这是主流观点,和地球的水源推测类似,水星的水大概率也源于此。撞到水星的那些带着水冰的彗星或小行星,若刚好落在极地的永久阴影地带,带过来的冰就不会被晒化,慢慢积累下来,就成了现在几十亿吨的规模。

还有个更有意思的说法是,水星自己可能也在生成冰层。太阳风里有很多带电粒子,像质子这类粒子,会撞到水星表面的土壤里,和土壤中的氧元素结合,形成一种叫羟基的东西。白天水星温度极高,这些羟基会被释放出来,在空中相互碰撞,就可能变成水分子和氢气。这些水分子飘到空中,不会在热的地方停留,慢慢飘到极地的永暗区域,一碰到低温就凝结成冰,留了下来。这个过程贡献的冰体规模,据研究大概能占到水星总冰量的10%,没想到这颗火球还有着这样的制冰技能。

其实在很久之前,科学家们起初只敢推测水星上可能有冰,没人敢拍着胸脯确认,这事吵了几十年都没个定论。直到2011年,NASA的信使号水星探测器进入了水星轨道,一切才有了答案。水星极地的永暗区域里真的有大量水冰,被探测器发回的图片和数据第一次清晰证实,而且数据给我们惊喜,厚度能超过20米的冰,存在于北极的有些陨击坑中,要是把这些冰全铺在城市里,能堆到3000多米高,比不少高山都要高。这些冰的表面还盖着一层深色物质层,这一点更让人好奇,研究人员猜测里面可能含有机物质,至于这物质到底是什么,又怎么来的,现在还没搞清楚,给水星又添了层神秘色彩。

所以啊,那些永远不见光的永久背阳区,正是水星上冰层得以留存的核心,它们像一个个天然冷藏空间,挡住了太阳的热量,守住了低温,而冰的来源,一半靠彗星、小行星这些天外来客输送,一半靠水星自身的化学过程生成,这颗火球上的冷奇迹,正是由两者共同造就的。