返回顶部

科学家在水星上发现水冰!水星离太阳那么近,为何水还会结冰?

[复制链接]
三怒Lv.6 显示全部楼层 发表于 2022-10-29 20:02:06 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
人类在对宇宙深空进行探测时,往往都包罗着一项重要使命,那就是在行星“阵营”中试图寻找生命存在的证据,此中最关键的一个指标就是看是否存在着水资源。在太阳系中,火星、月球乃至更远的木星、土星的一些卫星中,科学家们都发现了大量水冰存在的陈迹。



近地行星的不同境况

作为太阳系内行星(岩质行星)的四大星球来说,在漫长的演化历程中形成了目前迥异的状态:
地球处于太阳系宜居带的中心,不但拥有广袤的海洋,而且还有无数活跃的生命体;



火星处于太阳系宜居带的外缘,气温偏低,质量又比较小,内核运动的提早制止,使其失去了磁场和绝大部分的大气,表面一片荒凉,不外在南北极和一些陨石坑内部,清晰地显现出存在着大量水冰;



金星处于太阳系宜居带的内缘,由于汗青上火山喷发异常猛烈,大量二氧化碳、二氧化硫等气体喷洒出来,形成了浓厚的大气层,以二氧化碳为主的大气层产生了猛烈的温室效应,表面匀称温度高达465摄氏度。再加上云层中含有大量硫酸雾滴,经常爆发猛烈的闪电和硫酸雨,以是表面环境异常恶劣,成为太阳系行星中匀称温度最高、天气最为恶劣的行星;



水星是所有行星距离太阳最近的天体,匀称距离只有5800万公里,表面的形态和月球有类似之处,陨石坑、早期岩浆流印迹清晰可见。由于质量较小,内核热量散失速率快,磁场很早就消散,再加上受到太阳风影响最为严重,因此大气层非常稀薄。其表面的匀称温度,在太阳系行星中仅次于金星,到达430摄氏度。



阿雷西博射电望远镜的发现

各人知道,水冰能够存在的条件,温度是最为关键的,像水星表面400多度的高温环境,理应不具备水冰存在的条件。但是,通过科学家们几十年的观测研究,还真的发现了水星上面存在水冰的证据。
早在1991年,位于波多黎各的阿雷西博射电望远镜(2020年已经坍塌损毁,退出汗青舞台),向水星发射了一组强电磁波信号,经过十多分钟之后,电磁波信号从水星返回,被位于美国西弗吉尼亚绿岸山区的绿岸射电望远镜所捕获。



科学家们通过对发射的电磁波信号进行分析,结果发现了雷达信号的反射率要比预想的高许多倍,通过类比分析,科学家以为只有厚度到达数米、纯度很高的水冰层,才会得到雷同的结果。据此,科学家们推断,在水星的南北极地区,大概存在着上亿吨的水冰。



这里不得不对已经“退役”的阿雷西博望远镜点个赞,它不仅仅能够向遥远的宇宙深空发射无线电信号,而且还可以利用多波段的发射信号能力,来对一些近地天体开展精确的探测。在它的“一生”中,干过最多的活,当属探测近地小行星,这里就应用到和探测水星一样的雷达功能,对小行星表面的形态、持续观测运行轨迹、精确计算所处的位置、预测走向等等,做出了极大的贡献。



水星信使号探测器的验证

因此,阿雷西博望远镜对水星的探测结果,科学家们对其正确性黑白常认可的。在发现这一结果之后,一些科学家就马不绝蹄地对水星存在水冰的缘故因由,来进行深入分析和论证。
从目前对水星大气层的构因素析结果看,密度是极低的,仅有地球的100万亿分之一,但是通过之前的探测,还是能检测出此中含有氢、氦、氧、碳、氩等气体以及微量的水蒸汽。而遐想到水星在形成之初,大气层还是存在的,此中水蒸气的含量要比如今丰富得多。再加上来自遥远地区的彗星撞击,也会在水星上留下不少的水资源。当然,汗青上有水,并不代表着如今肯定会有水冰,毕竟水星大气层险些全被太阳风吹跑了。



以是,为了验证阿雷西博望远镜的观测结果,2004年美国发射了信使号水星探测器,携带了多种仪器来对水星进行轨道探测,此中既有能探测和绘制水星表面地形地貌的激光高度计,还有能够探测水星磁场环境的磁力计,另外还有探测水星空间和地面元素比例、岩石组成、水冰存在与否的4种分光仪。



在利用上述仪器绘制出了水星表面的第一张中子通量图,从这张图中发现了在水星的南北极地区,存在着大量氢原子,而在太阳系中,氢原子往往来源于水分子,因此从某种意义上间接印证了水星上存在水冰的结论。



从水星的自转角度看,它的自转轴险些垂直于公转轨道平面,因此它的南北极地区环形山的底部,是永世也没有机会被太阳光线照射到,再加上大气非常稀薄,不能通过空气对流来传导热量,以是在水星的南北极的部分地区,温度将会相对很低,足以让水分子以水冰的情势存在。



当然,信使号探测器仅仅完成了水星水冰的间接测量,科学家们通过推测的方式使所有的证据实现了“闭环”。而至于水星上面到底有没有水冰,最直接的办法就是从它的南北极地区进行采样分析,大概不久的未来,水星关于水的谜团就会被解开。
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

天盟传媒网是一个由会员自行发布传媒的平台,一家集新闻稿发布平台,软文发稿平台,广告交易平台,媒体投放平台,为一体的全网媒体资源自助发布平台。尽一网在手,晓其所有!人人都是传媒者!。
  • 官方手机版

  • 微信公众号

  • 客户端下载