首页 > 宇宙 >
阅读

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

时间:2024-07-28 21:59 来源:网络 作者: 小晨

简介:#长文创作激励计划# 刚刚过去的7月22日今年观测水星的好日子。 晴朗的傍晚,在西北偏北的低空区域,就能找到水星。 虽然此次的观测时机已经过去,但天文学家介绍,今年下半年还有几次观测的机会。 望远镜下的水星 水星和太阳是最近的邻居,大部分都被太阳的光芒所遮蔽,所以在肉眼可见的金木

【晨说网探索分享】

#长文创作激励计划#

刚刚过去的7月22日今年观测水星的好日子。

晴朗的傍晚,在西北偏北的低空区域,就能找到水星。

虽然此次的观测时机已经过去,但天文学家介绍,今年下半年还有几次观测的机会。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

望远镜下的水星

水星和太阳是最近的邻居,大部分都被太阳的光芒所遮蔽,所以在肉眼可见的金木水火土五颗行星中,观测水星有特定的日期。

此外,水星表面炽热的温度也让人不寒而栗。

然而近年来随着对水星的观测研究,科学家相信在水星上居然存在数万亿吨的水冰

这背后的原因究竟是怎么回事呢?

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

水星与月亮同框

它或许该叫黑星

我国古代有五行说,五行又跟太阳系内的五颗行星对应了起来。

古代的人们还不知道太阳是恒星,因此五颗行星的命名,是根据其自身在天空的运行方位来定的。

现代科学家已经知道,水星距离太阳最近,导致其不容易观测。

而在古代,人们根据规律只知道水星要在凌晨或者黄昏的时候才能看到。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

傍晚时分的水星

两个时间段内,每次水星现身的时间都很短暂,只有区区几分钟,所以要想看到它,真的不是件轻松事。

这也是为什么,在天文学界会有观测水星的最佳日期。

刚刚过去的7月22日,就属于观测水星的大距。

什么是大距呢,就是水星和太阳之间的角距离达到最大位置的时候。

站在地球上看,水星会出现在凌晨和黄昏,从大距的概念又能细化为东大距和西大距。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

水星在太阳的东边为东大距,反之便是西大距。

不过在地球上看,东大距恰恰在傍晚也就是西方,而西大距则是在凌晨黎明时分是在东边。

它和太阳的角距离不超过28°,按照古代30度又叫一辰的划分,水星的另一个名字又叫辰星。

古人之所以将其称为水,一种说法是古人观察到的水星呈现出一种深灰色,这种颜色接近于黑色。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

五行颜色与方位

按照五行说,黑色属于水,所以才有了水星这个名字。

换言之,古人对星星的理解有限,叫它水星,并不像现在人们理解的那样,认为水星上有水。

无论是水星还是辰星的名称,如此命名的原因是颜色、方位和角度。

如果以颜色来命名它的话,黑星这个名称倒是更直接。

当然,如果水星叫黑星的话,按照五行说,其他金木火土四颗星,也应该用颜色来命名了。

当然这只是玩笑,五行说命名的五颗星,所用都是物质来命名的,这里面蕴含的是古代中国人的世界观和哲学观。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

值得一提的是,现代科学家通过观察了解,知道在太阳系内,除了水星之外,还有金星的公转轨道,也在地球内侧。

所以水星和金星,又被称为地内行星,两颗星都存在所谓的大距,即和太阳之间的角距离。

以上是我国古代对水星的认知,而在西方,古时候了解水星,则是从它移动的速度开始的。

又能叫快星

时间回到公元前5世纪,希腊的天文学家,也是天天的仰望星空。

虽然水星不容易被看到,但经过长期的观测,当时的希腊人还是肉眼发现了它。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

只不过相比于我国古代,早期希腊人把水星理解错了,他们认为凌晨和傍晚看到的两颗星,是两个不同的天体。

所以按照当时希腊人的理解,他们分别给水星起了两个不同的名字。

傍晚时分在西北天空的那颗星,希腊人叫它墨丘利,而凌晨时分出现的则叫阿波罗。

早期希腊人认为这是两颗星,殊不知他们只是给一颗星起了两个名字。

后来,希腊的哲学家毕达哥拉斯指出,这两颗星星实际上是同一个。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

有意思的地方不是认识错误,而是给它起的这个名字。

今天英文中水星的名称,来源于古罗马,神话中的意思是信使。

追溯到希腊神话中,墨丘利又是赫耳墨斯,神话中这是传递信的天使。

既然是传递信的天使,跑起来自然很快。

而这一点,又恰好符合水星的特征——公转很快。

古人既然了解到水星只短暂出现在凌晨或者傍晚的天空,说明水星真的跑得很快。

现代科学家已经知道,水星的公转速度比太阳系内其他行星都快,每秒运行的速度可以达到48公里。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

再加上水星距离太阳很近,所以它绕行太阳一周的时间很短,只需要88天就能完成。

从这个角度看,水星直白一点说又能叫快星了。

而且,不管是古代的我国还是西方,对水星的了解与认知,都是从基本的观测到的特点开始的。

而更为巧合的是,我国古代将其命名为水星,现代科学家则证实,水星上确实拥有大量的水冰。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

1000亿到10000亿吨的规模

因为距离太阳最近,所以人类即便拥有了太空探测技术后,首批探测的行星也不是水星。

再者,水星内部也属于岩石结构,就是说它跟地球、月亮这些行星本质上没啥区别。

距离太阳近又没有大气层,按照常规理解,水星上确实不应该存在水。

毕竟,就连月球、火星这些距离太阳较远的行星上,不是也没有水嘛,表面温度可以达到427℃的水星上,又怎么可能存留住水呢?

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

所以在相当长的一段时期,科学家都是按照这个逻辑理解水星的。

但随着对水星了解的越发深入,科学家却逐渐发现了水星有水的证据。

还在上世纪90年代,科学家利用射电望远镜向水星发射无线电波。

反射回来的情况表明,水星上存在明亮区域,这就意味着水星上可能存在水冰。

但在当时,反对这一猜测的声音还很大。

别的科学家认为,水星表面有环形山,在其表面或许存在硫磺或硅酸盐化合物,这些物质同样会产生高反射率。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

由于当时人类还没有近距离观测水星,所以反射回来的明亮区域究竟是啥物质,科学家也争论不休。

而要想真正知道结果,还得使用探测器近距离看一下才行。

2004年,美国国家航天局发射的信使号探测器,踏上了观测水星的征程。

通过后来的近距离观测,确实证实了水星上拥有水冰,而且规模还极其庞大。

很多人就要疑惑了,水星明明距离太阳那么近,而且温度高达数百摄氏度,怎么可能会有水呢?

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

可根据观测的情况看,水星上的水冰规模,至少在1000亿吨到10000亿吨之间。

这是什么概念呢?有科学家形容,如果将这些水冰全部倾倒在美国首都,可以将整个华盛顿特区,冰封在2.5英里厚的冰层下面。

而在水星上,这些水冰出现的位置,是在其两极地区。

水星的两极存在环形山,在山的内层深处,太阳光永远照射不到。

那里的温度,可以降低到零下223℃。

那么,探测器具体又是用什么方法确定的呢?

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

计算飞离水星的中子数量

高速运动的中子,如果击中了质量与之接近的氢原子,它的数量乃至运动的速度都会发生改变。

在水分子中,是含有两个氢原子的。

所以按照这个特点,水星探测器只要计算中子的数量,便能知道水星上是否存在水冰。

信使号探测器,在经过水冰丰富的地区时,中子的数量确实发生了明显改变。

值得一提的是,这个技术此前在探测火星和月球的时候,同样也运用到了。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

那么,水星上这些藏在内部的水冰,又是如何形成的呢?

科学家给出的解释是,那些水冰至少在水星上已经存在了几千万年。

起初,可能是由于彗星撞击水星后而形成的。

有科学家畅想,在水星的地下世界,应该有适宜人类生存的温度乃至物质。

毕竟在地下区域有水,而表层的土壤结构又隔绝了外部的日夜温差,使得这一区域的温度十分稳定。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

因此在未来,水星的地下,或许能成为人类理想的星际殖民地。

这种想法在普通人看来很疯狂,而科学家则在计算水星环形山地下的温度。

对水星还有哪些了解

信使号探测器,2004年发射升空,2015年完成了自己的探测使命。

在探测水星期间,它绕着水星一刻不停地运转了4000多圈,拍摄的照片超过了25万张,数据的总规模超过了10TB。

在科学家看来,几年时间探测获得的信息,比过去几个世纪人类对水星的了解还要多。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

进一步研究水星上的水冰以及冰封之下的有机物,或许可以帮助科学家解释地球上生命的起源。

因为水星距离太阳最近,在太阳系形成的过程中,应该保留了太阳系在形成过程中的历史纪录,所以它又被称之为化石行星。

如果水星上的水冰,源于早期彗星的撞击,那么地球上生命的起源,也可能是在早期由外部撞击带来的生命物质所形成的。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

结语

信使号探测器在完成自己的使命后,便以高速坠落的方式撞向了水星。

科学家计算,撞击过后,会在水星表面留下一个直径16米的大坑。

信使号探测器完成自己的使命后,另一个探测水星的计划,由欧洲航天局和日本联合推动。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

新的探测器被命名为比皮科伦坡,2017年的时候就踏上了前往水星的征途了。

按照预定的时速,该探测器要到明年即2025年才能抵达水星。

相关的探测活动,则在2025年后未来的几年里展开。

该探测器还携带了两个独立的探测设备,届时可以释放出来,分别对水星展开探测活动。

水星表面温度高达432℃,为什么还有大量水冰?规模达到万亿吨!

因此人类对水星有什么新发现,未来10年才能有更多的答案。

参考资料:

《一睹水星真容的机会来了!》 新华社 2024年7月20日

《信使号完成使命水星北极存数亿吨水冰》 人民网 2015年5月21日

声明:本文内容仅代表作者个人观点,与本站立场无关。如有内容侵犯您的合法权益,请及时与我们联系,我们将第一时间安排处理。