水星上可能也会结冰

涨知识 老郝 来源:livescience 214浏览 0评论

水星的近日轨道会帮助这颗星球产生冰吗?这听起来像是一个悖论,但是对水星表面化学成分的最新分析表明,由热而产生的冰可能确实存在。

水星

虽然水星上白天的温度能到达到400摄氏度,但在避开太阳的火山口中仍然可以结冰。在那里,地表暴露在大约零下200摄氏度的寒冷空间中。

由于美国国家航空航天局(NASA)现在已不复存在的信使号航天器的观测,我们对这些冰已有近十年的了解。但是,从化学角度来说,这些冰是如何存在于那里仍在调查之中。一项新的研究表明,即使在极端炎热的温度下,水也可以在地表聚集。

该研究的主要作者,乔治亚理工大学化学和生物化学学院的研究员布兰特·琼斯在一份声明中说道:“这不是什么奇怪的、不切实际的想法。自从20世纪60年代末以来,这种基本的化学机制已经研究被见证了几十次。但那都是在明确界定的表面上,将这种化学反应应用于类似行星表面的复杂表面是具有开创性的。”。

水星表面的矿物质含有氧原子和氢原子的结合基团,称为羟基。而来自太阳风的质子在该行星表面很常见,因为没有足够的磁场来驱逐这些粒子。这项新研究的模型表明,磁场可以引起质子在水星上迁移,因此质子可以将自己植入土壤和羟基中。太阳发出的热量会激发羟基,使它们相互碰撞。这些碰撞产生了水,并释放出多余的氢,这些氢离开地表,飘浮在水星之上。

至于水分子,它们中的一些被阳光分解成其元素成分。其它水分子从水星表面逃逸并飞入太空。但是,有一些水分子与众不同,它们降落在水星的两极,进入了那些阴暗的火山口。在这些陨石坑里,水分子可以结冰。因为水星没有实质性的大气层,因此无法通过大气层传导热量进一步影响这些水分子。随着时间的推移,这些冰会越来越多。该模型表明,在300万年内,水星将积累11万亿吨的冰,这大约是地球上观测到的冰的10%。

水星并不是唯一一个表面有冰的星球,因为在月球等小行星上也发现了冰。但是,不同位置的水的聚集可能存在差异。琼斯表示:“我们模型中的过程在月球上不会有任何效果,因为从一开始就没有足够的热量来激活所发生的化学反应。”。

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