420℃高温,零下180℃极寒,水星陨石坑藏着 10 万亿吨水冰

B站影视 港台电影 2025-03-23 20:47 3

摘要:太阳系八大行星中,水星离太阳最近,它的表面温度高达420℃,却在一个极地陨石坑中有数万亿吨的水冰;它的体积仅有地球的5.5%,却拥有太阳系第二强的磁场;它的一天相当于地球的58天,一年却只有88天......从古至人今,人类对于这颗迷你行星的探索从未停歇,每一

引言:离太阳最近的行星,为什么让人类困惑了数千年?

太阳系八大行星中,水星离太阳最近,它的表面温度高达420℃,却在一个极地陨石坑中有数万亿吨的水冰;它的体积仅有地球的5.5%,却拥有太阳系第二强的磁场;它的一天相当于地球的58天,一年却只有88天......从古至人今,人类对于这颗迷你行星的探索从未停歇,每一次的发现都颠覆我们的认知。

一、跨越 6000 年的文明密码

对于水星的探索研究,并不是进入科技时代之后才有的,事实上,早在6000年前,两河流域的苏美尔人就通过楔形文字记载了水星的存在,当时的人们称其为“Udu.Idim.Gu”意思是指"跳跃的行星"。

由于水星离太阳非常近,我们通过肉眼观测难度是极大的,古人捕捉它的身影也只能在日出前或者日落后的短暂时间,所以,它在不同的文明都被赋予了“信使”的象征。

古希腊人称水星为Στίλβων(Stilbon),意为 “闪耀之星”,后来以商业与信使之神 “ 赫耳墨斯(Hermes)” 命名;

古罗马人则将其对应为神话中手持双蛇杖的墨丘利(Mercurius),象征速度与狡黠;

中国古代以 “五行” 对应行星,因水星呈灰色且常现于清晨,故称 “辰星”,《史记・天官书》记载:“辰星不出,太白为客。”

二、太空时代,人类对水星的探索

不管古人对水星如何的充满想象,可是仅凭肉眼是无法真正了解它的,直到人类走上科技时代,进入20世纪,水星探测器才一步步揭开它的神秘面纱。

1973年,美国 “水手 10 号”发射升空,这是人类首个水星探测器,先后在1974年,1975年,利用金星引力弹弓实现3 次飞越水星。

在3它在 3 次飞掠中拍摄了4000 多张照片,发现水星表面布满陨石坑,与月球相似,并首次探测到水星微弱的磁场。

只不过,局限在于:探测器仅覆盖了水星45% 的表面,且未进入轨道,许多关键数据仍是空白。

2004年,美国 NASA 发射 “信使” 号探测器,用了7年的时间,飞行79亿公里,于2011年进入水星轨道,成为首颗环绕水星运行的人造卫星。

“信使” 号探测器的成功入轨,让我们真正有了了解水星秘密的利器,可以说,我们现在对于水星的大部分了解,都是来源于信号号探测器,它的功劳是非常大的。

通过“信使” 号探测器,我们了解到水星的一些核心秘密:

地表成分:水星地壳富含钾、硫等挥发性元素,与太阳系形成理论相悖;

磁场之谜:尽管体积小,水星却拥有全球偶极磁场,强度为地球的 1%,可能来自液态金属内核的流动;

极地水冰:雷达探测显示,水星北极陨石坑阴影区存在超过 100 亿吨水冰,部分区域冰层厚达1 米。

看到了吧,水星离太阳如此之近,在原来的认知里,水星不应该有水冰存在,可是真实的探测结果却显示,水星的阴影地区存在着大量的水冰,颠覆了科学家的认知。

“信使” 号探测器环绕水星运行,让我们对水星表面有了充分的认知,可是想要更进一步了解,还需要另外的探测器。

于是在2018年,欧洲空间局(ESA)与日本 JAXA 合作的“贝皮科伦坡”探测器发射,计划在 2025 年抵达水星,携带了2 台轨道器,旨在研究水星的内部结构、磁场起源及空间环境。

今年已经是2025年,是否能够成功入轨,完全任务,我们期待着。

三、水星是一个冰火两重天的世界

水星离太阳非常近,向阳面受太阳辐射的直面影响,表面温度高达420℃,这个温度足以融化铅。

而在水星的背阳面,由于没有大气层的保护,夜间的温度会骤降至 -180℃,昼夜温差超过了600℃。

如此大的温差幅度,让水星成为了一个冰火两重天的世界,极端的生存环境。

可就是如此恶劣极端的水星上,却有着一个极地陨石坑,长年处于阴影中,温度恒定在-170℃以下,为水冰的存在提供了绝对的保存环境。

水星的地形跟月球有些相似,布满陨石坑,其中最有名的则是卡洛里盆地,直径达到了1550公里,是一个超级陨石坑,科学家认为这是由40亿年前的小行星撞击形成,中心存在“反照率异常区”(明亮的环状山脉)。

水星还具有独有的“瓣状陡坡”,长度达到了数百公里,科学家称之为“蜘蛛” 地形,是早期内核冷却收缩导致地壳褶皱的证据。

水星的部分区域还覆盖着光滑的玄武岩熔岩,表明水星曾有过活跃的火山活动。

四、水星陨石坑中的冰是如何形成的?

“信使” 号的中子谱仪探测到氢元素异常,结合雷达反射率数据,确认陨石坑底部存在纯冰与岩石混合层。

这些水冰集中在南北纬 80° 以上的永久阴影区,面积约15 万平方公里,相当于 1.5 个韩国。

“信使” 号探测器确认了水星一个巨大的陨石坑中存在水冰,这些水冰是如何来的?

要知道,按照传统理论,水星离太阳如此之近,表面的水分早就被蒸发或者分解,不允许有水的存在,可是真实的探测结果却颠覆了这一认知。

对于水星水冰的存在,科学家也提出了几个猜测:

1、彗星或者小行星撞击:科学家认为,在太阳系早期,富含冰的小天体撞击了水星,大量的冰被封存在永久阴影区。

2、太阳风制造了水:科学家猜测,太阳风中的质子与水星土壤中的氧结合,形成了形成羟基(OH)和水(H₂O)。

3、火山活动释放:水星内部的氢氧元素随火山喷发到达地表,在低温区凝结。

五、水星的反常现象暗示了什么

“信使” 号探测器对水星有了充足的了解,可同时也发现了一些反常的现象:

1、高密度之谜:水星密度为5.427g/cm³,仅次于地球,可是体积却仅有地球的5.5%,如此大的反差,科学家猜测水星的铁核占比高达 70%(地球为32%)。

出现这样的结果,可能是水星早期遭遇过巨型撞击,外壳岩石被剥离。

2、磁场不对称:水星是有磁场存在的,可是它的磁场却并非完美对称,北极磁场强度是南极的2倍,这种偏差磁场是如何来的?科学家认为可能跟内核液态铁的流动方式有关,只不过目前还不明确。

3、挥发性物质留存:水星表面富含硫、钾、钠等易挥发元素,正确的情况下,离太阳如此之近,温度如此之高,它们应该早就逃逸到太空。

可是现实的情况却是,它们仍然留在水星表面,这是为什么呢?有理论认为,这些元素可能被“锁定”* 在矿物晶格中,或通过周期性火山活动持续补充。

水星被科学家称之为宇宙中的 “微型奇迹”,太阳系中最原始的 “活化石”,它的地质活动记录了太阳系早期的历史。

从苏美尔人的楔形文字到 “信使” 号的高清影像,人类用 6000 年时间揭开了水星的冰山一角。这颗 “迷你行星” 用极端的环境告诉我们:宇宙的法则从不以体积论英雄。

我们等待着“贝皮科伦坡” 探测器在今年抵达水星时,能够带给我们更多的真相,让我们看到更多颠覆性的重大发现。

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来源:前沿科技知识分享

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