水星上的水冰為何不會融化？這些水冰來自于哪里？

2012年，美國宇航局發(fā)射的信使號探測飛船帶回地球了一個(gè)震驚世人的消息：在太陽系中距離太陽最近的水星表面，有大量的大塊水冰！

這樣反常的發(fā)現(xiàn)不僅吸引著尋常百姓的好奇心，更讓世界各地的科學(xué)家、天文學(xué)家們馬不停蹄地展開了研究。到底是什么樣的冰才能在水星452度的高溫下仍不融化？這讓人類本就了解不多的水星變得更加神秘了。

那么，為什么水星表面會有不融化的水冰存在呢？是水星的地理狀況使然嗎？還是水星的冰本就和地球的冰不同，是不會融化的“臻冰”？難道有什么打破人類認(rèn)知的新的自然規(guī)律出現(xiàn)嗎？

水星水冰不融之謎

我們都知道，太陽系有著八大行星，它們按照離太陽距離的順序分別是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。其中，水星是距離太陽最近的一顆行星，二者相距僅5790萬千米。

看數(shù)字你可能沒有概念，但要是與地球和太陽之間的距離比起來，你就知道水星離太陽到底有多近了——地球距離太陽可有足足1.5億千米！

就像一盆燃燒的篝火一樣，你靠它越近，就越能感受到熱量，靠得太近，你會被灼傷，離得太遠(yuǎn)，你又會感到寒冷。太陽對于太陽系中的各大行星也是如此。

地球和太陽的距離恰好合適，于是才有合適的溫度誕生生命；離太陽最遠(yuǎn)的海王星表面溫度只有﹣214℃，足以讓甲烷凝結(jié)；離太陽最近的水星則按理來說不會存在任何液態(tài)水，它的表面溫度高達(dá)452℃，足以讓一切液體蒸發(fā)。

然而，事實(shí)的發(fā)現(xiàn)卻違背了這個(gè)常理。早在1973年，人類首次派出前往探測水星的飛行器水手10號就帶來了消息：經(jīng)過對水星成分的分析，其表面極有可能存在水分子。但由于技術(shù)的限制，當(dāng)時(shí)的探測器還無法更加靠近水星，一看究竟。

直到2012年，人類發(fā)射往水星的更加先進(jìn)的探測器信使號飛船才徹底揭開了水星神秘的面紗：水星表面確實(shí)有大量的大塊水冰。同時(shí)，地球上的雷達(dá)望遠(yuǎn)鏡也在水星的一些隕石坑中捕捉到了明亮的反射物，更是證實(shí)了這一觀點(diǎn)。

看看我們腳下的地球，即使距離太陽如此遙遠(yuǎn)，大多數(shù)情況下也只有兩極和一些高山頂端覆蓋著常年不化的積雪、堆積著大塊大塊的固體水冰。距離太陽最近的水星表面的水冰到底從何而來？這一度成為了水星水冰不融之謎。

水星的冰并不來自水星？

要解開水星水冰不融之謎，還要從水星本身的地理結(jié)構(gòu)說起。事實(shí)上，在太陽系里，水星和金星是唯二兩個(gè)沒有自然衛(wèi)星的行星。

以地球?yàn)閰⒄�，地球的自然衛(wèi)星是月球，它的存在給地球帶來了數(shù)不盡的好處，不僅產(chǎn)生著潮汐力的影響，更是為地球阻擋了無數(shù)在太空中亂飛的隕石、彗星的沖擊。這也是為什么月球的背面會像現(xiàn)在這樣呈現(xiàn)出坑坑洼洼、千溝百壑的模樣。

而水星卻沒有這么一個(gè)“好守衛(wèi)”的保護(hù)，也就意味著太空中四處游蕩的隕石、彗星甚至是小行星，一旦過于靠近水星，就不可避免地會直接撞向水星。于是，水星的表面也呈現(xiàn)出像月球那樣坑坑洼洼的模樣。

因此，科學(xué)家們認(rèn)為，水星表面的冰極有可能是外來的隕石、彗星、小行星帶來的。

但水星離太陽那么近，再堅(jiān)硬的冰在靠近水星后也應(yīng)該會融化、蒸發(fā)才對，又是怎么一直留在水星上的呢？這就要提到水星和太陽的關(guān)系。

水星雖然距離太陽最近，卻也是太陽系中體積、質(zhì)量最小的行星。這意味著水星的近日端和遠(yuǎn)日端在太陽極大引力的反復(fù)拉扯下，會減慢水星本身自轉(zhuǎn)的速度，直到有朝一日它徹底被鎖定在圍繞太陽的周期上。

也就是說，如果以地球的時(shí)間算法來看水星的時(shí)間，水星要每兩年才經(jīng)歷一天，差不多相當(dāng)于176個(gè)地球日。因此，水星的每一天都有一面會被灼熱的太陽炙烤超過4000小時(shí)，而另外一面則有超過4000小時(shí)的時(shí)間處于寒冷和黑暗中。

再加上，水星并不像地球一樣有儲存熱量的大氣層，于是水星上處于黑暗的一面就會直接暴露在宇宙的極端寒冷中——在這些地方的隕石坑里，水冰不融化也不足為奇了。

不過，2020年發(fā)表于《天體物理學(xué)雜志通訊》上的一項(xiàng)研究提出了新的看法——水星也可能是自己在制造水，這與水的化學(xué)反應(yīng)式有關(guān)。

眾所周知，水的化學(xué)式為：2H2 +O2 = 2H2O，其中H為氫原子，O為氧原子。也就是說，理論上看，只要有氫原子和氧原子的存在，就有機(jī)會產(chǎn)生水。

由于沒有大氣層的包裹，水星直接暴露在宇宙的空氣中，其中就有許多氫原子、氧原子，它們在接觸到水星的土壤表面時(shí)，就有可能與土壤中的元素發(fā)生反映，產(chǎn)生水蒸氣和氧氣。

有些水蒸氣和氧氣會漸漸飄走，而有些則有可能飄到水星黑暗的一面上，落到隕石坑里，并在極端寒冷中漸漸形成堅(jiān)冰。這項(xiàng)研究的作者提出，這樣的原理在月球上也適用，月球上也可能存在這樣的冰，只是數(shù)量很少。

水星是因?yàn)樗�的冰才得名的嗎�?/strong>