水星的表面是什么样子的?
水星形山很类似月球 。水星表显著的的特证(只已经被过的部分)之一是一个达到1350km的冲击性环形山:卡路里盆地,是水星上温度最高的地区 。
水星有着太阳系行星中最小的轨道倾角 。水星轨道的近日点每世纪比牛顿力学的预测多出43弧秒(角秒)的进动,这种现象直到20世纪才从爱因斯坦的广义相对论得到解释 。
水星是一颗类地行星,由于其非常靠近太阳,所以只会出现在凌晨成为晨星,或是黄昏出现作为昏星 。除非有日食,否则在阳光的照耀下通常是看不见水星的 。
金星早就被太阳烤干了,水星离太阳更近,为何会有1000亿吨的冰?
金星曾经被人们认为是与地球非常相似的“姊妹行星”,然而在人类的探测器抵达金星之后,我失望地发现,原来金星上的环境根本就不是想象中的那样,事实上,现在的金星是一颗表面温度接近500摄氏度的“地狱行星”,在这颗星球上甚至连一滴水都找不到 。
为什么金星会变成这样呢?其实“罪魁祸首”就是太阳,太阳自从诞生以后就一直在变亮,其辐射出的能量也随之逐步增加,随着这个过程的持续,金星就慢慢地被太阳烤干了 。
我们都知道,在太阳系的8大行星中,水星距离太阳最近,因此我们不难想象,水星被太阳炙烤的程度会比金星更高,所以水星也应该早就被太阳烤干了 。
然而实际情况却跟我们想象中的不大一样,科学家告诉我们,尽管水星上没有液态水,却存在1000亿吨的冰 。这就有点让人奇怪了,金星早就被太阳烤干了,水星离太阳更近,为何会有1000亿吨的冰呢?下面我们就来一起了解一下这是怎么回事 。
简单地讲,金星之所以会被太阳烤干,其实是因为它的大气层能够有效地锁住太阳辐射出的热量,这些热量会随着空气的流动传递到整个星球表面,而随着太阳的逐渐变亮,金星接收到的太阳辐射越来越多,最终引发了失控的温室效应,从而导致了金星表面的温度越来越高 。
而水星是没有大气层的,因此在水星上只有被太阳直接照射的地方才有高温,而其它的区域温度则会很低,事实上也确实是这样,观测数据显示,水星向阳面的表面温度最高可以达到惊人的520摄氏度,而背阳面的温度却可以低至零下180摄氏度 。
【土星表面是什么样的,水星的表面是什么样子的?】那这是否意味着水星的背向阳就可以存在大量的冰呢?答案是否定的,因为水星的自转周期是58.646个地球日,而公转周期则为87.969个地球日,也就是说,水星的自转和公转并不同步,随着它的自转,其背阳面迟早会被阳光覆盖 。
然而由于水星的自转轴倾角极小,在它的两极都有阳光一直照射不到的“永久阴影区”,因此从理论上来讲,水星上的这种“永久阴影区”是可以存在冰的 。事实上,我们前面提到的水星上的1000亿吨冰就是存在于此,那么这些冰是怎么被发现的呢?我们接着看 。
早在20世纪初,科学家就怀疑在水星的两极应该存在冰,但是由于科技的限制,相关的研究一直没有什么突破 。直到1973年11月3日,NASA的“水手10号”探测器(Mariner 10)才发射升空,在经历了漫长的旅途之后,它分别于1974年的3月29日、9月21日以及1975年的3月13日三次飞掠水星,为科学家们传回了梦寐以求的水星数据 。
遗憾的是,“水手10号”并没有发现水星两极存在冰的证据,不过它传回的数据显示,在水星的两极存在着很多陨石坑 。
到了1991年,位于波多黎各岛上的阿雷西博望远镜(这是当时最大的射电望远镜)有了一个重大发现——在水星的两极,存在着很多“可疑的亮斑”,这强烈地暗示了在这里存在着大量的冰 。但科学家对此还是持谨慎的态度,因为其它的物质也可以形成这种亮斑,比如说二氧化硫 。
直到2011年,NASA的“信使号”探测器(Messenger)才为我们揭晓了答案,“信使号”是人类迄今为止唯一的一个进入了环绕水星的轨道的探测器,它利用一种名为“中子谱仪”的仪器,精确地绘制出了水星表面的中子通量图,其中的数据表明,由阿雷西博望远镜发现的亮斑里的物质中的氢含量,与纯净的水冰几乎完全匹配,从而最终证实了水星两极确实存在大量的冰,通过计算,科学家估计水星至少存在1000亿吨的冰 。
值得一提的是,科学家认为水星上的这种“永久阴影区”具备建造基地的潜力,为什么这么说呢?原因主要有三个,第一是这里有大量的水源(就是这些冰),第二是这里的温度十分稳定,第三就是因为水星距离太阳最近,在水星上有非常丰富的太阳能,所以未来的人类只需要在“永久阴影区”周围能够晒到太阳的地方,设置一些简单的太阳能收集装置,就可以保证能量的供给 。
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