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金星都被太陽烤干了,水星離太陽更近,為何卻有上千億噸的冰?
2023/09/10

在我們的太陽系中,金星和水星是兩顆相鄰的大行星,它們之間的距離僅僅距離彼此6400多萬公里。然而,這兩顆可以稱之為「姊妹星球」的星球表面卻有著截然不同的景象。金星,可以稱之為被太陽烤得火熱火熱的星球,而水星,可以說被冰川包圍的星球,它距離太陽非常近的星球,表面溫度卻高達430攝氏度,這幾乎可以融化任何物質。那麼問題來了,為什麼水星上有上千億噸的冰呢?

首先,我們需要了解金星和水星的基本情況。金星是太陽系中第二顆行星,由于表面溫度極高,大氣層中含有大量的二氧化碳,表面壓力高達9.5個大氣壓,相當于地球海面下的壓力, 因此它也被稱為「太陽系中最熱的行星」。據測量,金星表面的平均溫度高達464℃,而水星則是太陽系中最靠近太陽的行星,其直徑只有大約4880公里,質量非常小,只有地球的5.56%,

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而且表面溫度極端,白天高達430℃,夜晚則降至零下170℃。

那麼,為什麼金星和水星在距離太陽這麼近的情況下,表面溫度卻相差如此之大呢?

這主要是因為它們的表面環境不同金星表面覆蓋著厚厚的二氧化碳和硫酸等氣體,這些氣體的溫室效應使得金星表面的熱量無法散失,從而使得表面溫度不斷升高。 而水星表面則沒有這些氣體的覆蓋,其表面環境非常惡劣,幾乎沒有大氣層和水資源,這使得水星表面的熱量可以很快地散失到太空中去,從而使得表面溫度不會過高。

金星和水星上的水含量差別很大

在金星上,由于其表面溫度非常高,使得水分子的動能非常大,這使得水分子的運動非常激烈,以至于它們很容易從金星表面逃逸到太空中去。而且金星的大氣層也非常厚重,使得金星表面的壓力非常大,這也會使水分子的動能增加。

除了以上物理因素之外,還有其他一些因素影響了水星和金星上的水的分布。例如: 水星表面的磁場非常弱,這使得水星表面的水分子的化學反應非常緩慢,從而使得水分子的壽命非常長。相比之下,金星表面的磁場非常強,這使得水分子的化學反應非常劇烈,從而使得水分子的壽命非常短。

另外,水星和金星上的水的分布還與它們的形成歷史有關。在太陽系形成之初,水星和金星都曾經是熔巖流的一部分。

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然而,由于它們的物理性質不同,使得它們吸收水分子的能力也不同。在熔巖流中,水分子的分布是不均勻的,它們更多地聚集在水星表面上。 而金星表面的溫度非常高,使得熔巖中的水分子難以保持液態,從而減少了水分子的分布。

而且金星作為離太陽第二近的行星,其表面溫度非常高,可以達到攝氏四百多度。在這樣的高溫下,任何液態的水都會立即汽化成為氣體,因此金星上幾乎沒有液態的水存在。但是,這并不意味著金星上沒有水的存在。 事實上,科學家們認為,在金星的歷史上,水可能曾經存在過。但是這些水都被太陽的高能粒子烤干了。

為什麼水星會有冰的存在

其實,這與水星的環境和歷史有關。水星是離太陽最近的行星,其表面溫度非常高,可以達到攝氏幾百度。

但是,水星沒有大氣層,這使得它無法像金星那樣有效地吸收和散發熱量。 因此,水星的表面溫度會非常不穩定,會在攝氏幾百度之間劇烈波動。

另一方面,水星的地質活動也非常活躍,這使得水星的地表環境非常特殊。科學家們認為,水星的地殼和地幔中可能含有大量的水冰。這些水冰在地殼和地幔中形成了一種穩定的狀態,不會被太陽的高溫蒸發掉。同時,水星的地殼和地幔中的壓力和溫度也正好適合水冰的存在。

據科學家估計,水星上的冰大約有1,000億噸,分布在它的南北兩極,根據科學家的研究,這些冰實際上是由水蒸氣在低溫下形成的。

科學家通過觀測發現,水星北極的冰中含有一些特殊的化學物質,這些物質能夠吸收大量的熱量,使得冰的溫度能夠保持在零下10攝氏度左右。

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同時,水星南極也存在著大量的冰,但是那里的冰卻是以固態二氧化碳的形式存在的,這種形式的冰在極寒的環境下也能夠保持穩定。

水星上的冰是如何形成的

科學家們認為,它們可能是由彗星或小行星撞擊水星時帶來的。當這些天體撞擊水星時,它們會帶來大量的水汽和塵埃,這些水汽在水星的高壓環境下會形成固態。這種過程類似于我們在寒冷的冬天看到的水汽凝結成冰的現象。

除了撞擊帶來的冰,水星自身的地質活動也可能產生冰。

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水星內部是一個熔巖世界,但是隨著時間的推移,水星的部分區域可能冷卻下來,形成固態的冰。此外,水星的大氣層中可能也存在冰。我們知道,大氣層中的水蒸氣在低溫環境下會凝結成冰。

另一方面,水星上的冰之所以形成,這可能與水星表面的特殊環境有關。水星表面的氣壓非常低,只有地球海面下的0.003個大氣壓左右,幾乎沒有氧氣存在。 這種極低的壓力使得水分子難以被分解成氫和氧原子,從而形成固態水的可能性也就非常大。此外,水星上的磁場非常弱,幾乎沒有保護機制,這也使得水星上的冰能夠更加穩定的存在。

其次,金星的高溫高壓環境使得其表面存在著大量的二氧化碳和硫酸等物質,這些物質能夠吸收大量的熱量。而水星上的冰雖然能夠吸收熱量,但是其吸收的熱量遠遠不及金星上的物質。

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因此,水星上的冰能夠保持穩定的存在狀態。

其實科學家們一直在探索水星表面的奧秘, 直到2011年,科學家們利用歐洲航天局的「信使」號探測器拍攝的照片發現了水星上的冰。這些照片顯示,在某些區域存在白色的斑塊,科學家們認為這些白色斑塊就是冰。這一發現震驚了科學界,因為它揭示了水星表面隱藏的一些秘密。

水星上的冰的發現,為我們對宇宙的了解開辟了新的領域。然而,這個現象仍然有許多未解之謎。例如,為什麼只有水星表面存在冰?其他行星為什麼沒有發現這種現象?這些問題需要我們進一步研究和探索。

總的來說,水星上的冰是一個非常奇特的現象,它讓我們重新審視我們對宇宙的理解。雖然這種現象看似違背我們的常識,但只要我們深入了解它的形成機制和特殊環境,我們就會發現它的存在是完全可以理解的。這種現象不僅豐富了我們對宇宙的認識,也為我們的未來探索提供了新的方向。

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