奇特！水星灼热的温度实际上可能会导致结冰？

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，但是对这颗星球表面化学物质的新分析表明由热生成的冰可能真的是这样。

尽管白天水星上的温度会剧增至750华氏度（400摄氏度），但是冰可以在遮挡太阳照射的陨石坑中生成。在那里，表层被直接暴露在大约零下330华氏度（零下200摄氏度）的寒冷空间中。

据NASA现已灭绝的“信使号”（水星表面，空间环境，地球化学和测距）航天器的观测结果，我们已经知道这种冰已近十年。但就化学上讲，要解释冰是如何到达那里这一现象仍在研究中。一项新的研究表明了即使在极高的温度下，水是如何聚集在表面的。

2011年，美国国家航空航天局(NASA)的信使号(MESSENGER)探测器访问了水星，根据其数据和图像，尽管水星的温度极高，但其两极仍有永久存在的冰。(图片来源:美国国家航空航天局/信使号)

“这不是一个奇怪的，不为人知的想法。自19世纪60年代末 以来，在研究中已经观察了数十次基本的化学原理。”佐治亚理工学院化学与生化学院的研究员布兰特·琼斯（Brant Jones）在一份声明中这样说到。但之前的研究都是在明确的物体表面进行的。将化学反应用于像行星这样的复杂表面，是具有开创性的研究。

水星表面的矿物质含有键和的氢氧原子团（羟基）。太阳风（来自太阳的带电粒子流）产生的质子在行星表面十分常见，因为行星表面没有足够的磁场来排斥这些粒子。

数十亿吨的冰被藏在炽热水星的北极冰坑内。（图片来源：Space.com的撰稿人卡尔·泰特）

这项研究的模型表明，磁场可以导致质子（带正电的亚原子粒子）迁移穿过水星，因此质子可以将自身植入土壤和羟基中。太阳灼热的能量激发了羟基，使其相互碰撞。这些碰撞产生水（以不同比例的氢气和氧气产生），并释放出多余的氢气。这些氢气离开水面进而飘浮在水星上方。

关于水分子，有一些被阳光打破，分解成了它们的元素成分。其他水分子从表面逃逸并飞入太空。但是一些水分子降落在水星的两极, 逃离了被分解的命运, 并成为对水星永久的毁坏。

分子可以停留在那里, 因为水星没有通过热传导会进一步影响水分子的大量的大气。虽然, 这听起来是一个细微的过程，但是冰水混合物会随着时间积累起来。

这个模型表明, 在300万年内, 水星将积累11万亿吨（近10万亿公吨）的冰水混合物,大约是地球上的已观测到的冰的10%。其他的冰可能来自小行星、彗星和陨石等小星球。

佐治亚理工研究电子和质子诱导表面化学的首席探究员托马斯·奥兰多在声明中说：“这有点像歌曲'加州旅馆’: 水分子到达了阴影里，但永远不会离开。”

佐治亚理工学院的研究人员托马斯·奥兰多(左）和布兰特·琼斯模拟了一种化学反应，在这种化学反应中，水星上的火神热(注: Vulcan Heat一种极端热)可以帮助在行星两极形成冰。

这两位研究人员还在实验室里策划出这种化学反应, 并建议把这作为为未来去月球和火星的共同任务制水的方法。(图片来源：罗布.费尔特/佐治亚理工大学）

水星并不是唯一一个表面有冰的星球，因为在月球和小行星、彗星等小星球上发现也发现冰水混合物。但是这些地方的水的沉积, 情况可能有所不同。琼斯说:“ 在我们的模型中，这个过程在月球上不会有任何效果。举个例子, 没有足够的热量来显著激活化学反应。”

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.Elizabeth Howell-每日VC供应，九镑十五便士，米粥

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1.WJ百科全书

2.天文学名词

3.原文来自：https://www.space.com/mercury-scorching-heat-leads-to-ice.html

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