2020 年 03 月 17 日

違反直覺，離太陽最近的水星

可能擁有比月亮還多的水冰

太陽系八大行星中最靠近太陽的水星，很難想像白天溫度突破 400℃ 也會結冰，然而美國喬治亞理工學院團隊新研究指出，水星兩極有些火山口終生未見陽光，可能是天然的巨大製冰室。

如果我們可以站在水星上，抬頭所見太陽大小是地球的 3 倍、亮度高 7 倍，因為離太陽最近，水星赤道地區白天溫度飆升到 430℃，夜間又降至零下 172℃。然而正是這種一天內極端溫差，科學家發現水星既是太陽系最熱的地方之一、又同時擁有冰層。

水星表層土壤礦物質含有羥基（-OH ），由一個氫和一個氧原子組成，白天高溫會使原子分離並相互碰撞，從而產生水分子；接著這些水分子漂在空氣中，有些又被炙熱的陽光分解蒸發，但有些分子漂到陽光照不到的區域，包括兩極地區的隕石坑（極區氣溫終年維持在零下 172℃），由於水星沒有大氣層，自身不會產生其他熱量，因此這些不受太陽照射的水分子便在隕石坑內結成冰。

這化學反應並不複雜，來自太陽風的大量質子是化學反應的關鍵。在地球，強大的地磁場阻擋了大部分質子等太陽風粒子，然而水星磁場只有地球 1.1%，因此質子不會偏轉，而像龍捲風渦旋到地表，隨著時間推移，質子在水星表面引起巨大的質子遷移反應，質子將自身植入深約 10 奈米的土壤，在礦物中形成羥基（-OH ）。

喬治亞理工學院團隊的模型顯示，水可以在這顆具所有必需成分的行星以冰的形式堆積。

團隊基於 NASA 信使號（ MESSENGER ）探測器數據的分析更表明， 300 萬年來，可能有 11,023,110,000 噸水分子在極區火山口內結成冰，約佔水星冰總量 10%。雖然水星似乎是太陽系最不可能出現水和冰的行星，但早期雷達成像數據顯示，水星的兩極附近雷達反射率極高，是冰層跡象。

讓科學家更震驚的是，水星發現的水冰量可能遠超過月球的水冰量。

科學界共識認為，水星的水也來自小行星撞擊帶入，但問題在於充滿水的小行星從哪裡獲得水？研究計畫主持人、喬治亞理工學院生物化學家 Thomas Orlando 表示，也許彗星或小行星並不需要攜帶水，僅與行星碰撞也能產生水。

新論文發表在《天文物理期刊通訊》（ Astrophysical Journal Letters ）。

• IN ONE OF THE SOLAR SYSTEM’S HOTTEST PLACES, SCIENTISTS FIGURE OUT HOW ICE FORMED
• Mercury’s 400 C heat may help it make its own ice
• The Intense Heat from the Sun Helps Ice Form on Mercury. Wait… What?

（首圖來源：pixabay）

原文網址:https://technews.tw/2020/03/17/mercury-ice-oh-messenger-water/