令人惊讶的是，水星在400°C的高温可能会帮助自己制造冰块[视频]

根据2011年访问水星的NASA探测器提供的数据和图像，尽管水星白天白天有瓦肯火山的高温，但两极仍存在永久性的冰。

很难相信水星上有冰，白天的温度达到400摄氏度或750华氏度。现在一项即将进行的研究表明，火神在最靠近太阳的行星上的热量可能有助于制造一些冰。

科学共识认为，与地球一样，小行星提供了大多数水星的水。佐治亚理工学院的研究人员说，但是白天的极端高温可能与极地火山口角落的零下200摄氏度的寒冷相结合，这些火山口从未见过阳光充当巨大的制冰化学实验室。

化学反应不太复杂。但是新的研究将其模拟为水星上复杂的条件，包括太阳风使带电粒子撞击地球，其中许多质子是该化学反应的关键。该模型提供了一种可行的途径，使水在具有所有必需成分的行星流中以冰的形式出现并收集。

“这并不奇怪，出于野外想法。自1960年代后期以来，已经研究了数十种基本化学机理。”佐治亚理工大学化学与生物化学学院研究员，论文的第一作者布兰特·琼斯说。“但是那是在定义明确的表面上。将这种化学物质应用于行星等复杂表面是具有开创性的研究。”

热，简单的化学反应

水星表层土壤中的矿物质含有所谓的羟基（OH），主要由质子产生。在该模型中，极高的热量有助于释放羟基，然后激发它们相互粉碎，产生水分子和氢，这些分子和氢从地表升起并在行星周围漂移。

一些水分子会被阳光分解或上升到远高于地球表面的位置，但其他分子则落在水星的两极附近，形成永久性的陨石坑阴影，将冰层与太阳隔离开来。汞没有大气层，因此也没有传导热量的空气，因此这些分子成为阴影中永久冰川冰的一部分。

科学家们对一种可行的化学反应进行了建模，通过这种反应，水星上的火神加热可以帮助其在两极制造冰块：佐治亚理工学院的Thom Orlando（左）是新的水星研究的主要研究者。布兰特·琼斯（Brant Jones）（右）是第一作者。两者还在实验室中采用相同的化学方法，提出将其作为为登月和火星飞行任务制造水的一种方法。奥兰多与人共同创立了佐治亚州空间技术与研究技术中心。

“有点像加州旅馆的歌。佐治亚理工学院化学与生物化学学院教授，​​该研究的主要研究员托马斯·奥兰多说：“水分子可以阻挡阴影，但它们永远都不会离开。”奥兰多与人共同创立了佐治亚州空间技术与研究技术中心。

琼斯说：“我们假设将变成冰的总量为1013千克（1000亿亿千克或11,023,110,000吨），大约300万年的时间。”“该过程很容易占到水星总冰量的10％。”

研究人员将于2020年3月16日星期一在《天体物理学杂志快报》上发表他们的研究结果。该研究由美国国家航空航天局太阳系探索虚拟研究所（SSERVI）计划和美国国家航空航天局行星大气计划资助。

航天器确认结冰

2011年，NASA的一个探测器开始绕水星运行，并确认了两极附近典型的冰川冰的信号。MESSENGER（水银表面，太空环境，地球化学和测距）航天器发送回的图像和数据，证实了以前由地基雷达捕获的冰的先前特征。

冰层暗淡，在水星上极地陨石坑中的永久阴影中潜伏着，水坑像陨石和小行星的疤痕一样，像地球的月球一样积聚。实际上，两个球之间的相似性（包括它们的大小）导致了许多比较，包括两个球上都有水冰的可能性。

人类已经发现月球上可能有冰的微弱迹象，但是发现冰具有几乎绝对的确定性，并且在汞上的含量相对较高。这引发了一些麻烦：如果小行星，彗星和陨石用水撞击水星和月球，那么造成冰差异的原因是什么？水星是否以某种在月球上不起作用的方式接收了水？

“我们模型中的过程在月球上几乎没有生产力。首先，没有足够的热量来显着激活化学反应。”琼斯说。

在一个单独的项目中，奥兰多的实验室正在设计一种基于相同化学原理的系统，以在月球上制造水，以供未来的宇航员站在那里使用。

“大磁性龙卷风”

在水星上，来自太阳风的质子比在地球上更丰富。在地球上，强大的磁场将包括质子在内的太阳风粒子鞭打回太空。水星的场强只有它的1％左右，它使质子向下涡旋到表面上。

奥兰多说：“这些就像巨大的磁性龙卷风，随着时间的推移，它们会在水星的大部分表面上引起大量的质子迁移。”

质子将自身植入整个地球深约10纳米的土壤中，从而在矿物中形成羟基（OH），该羟基扩散到表面，其余的热量在那里进行。

琼斯说：“我承认水星上的大量水是通过撞击小行星而输送的。”“但是还有一个问题，充满水的小行星从哪里得到水。这样的过程可能有助于实现目标。”

奥兰多说：“实际上，彗星或小行星不需要载水，因为仅与行星或月球的碰撞也可以产生水。”“水星和月亮总是受到小型流星体的撞击，因此这种情况一直在发生。”

NASA戈达德太空飞行中心的Menelaos Sarantos是该研究的合著者。该研究得到了NASA太阳系探索虚拟研究所（SSERVI）的资助，资助了REVEALS或辐射对小行星和月球表面的挥发和探索的影响（协议＃NNA17BF68A REVEALS）和NASA行星大气计划（协议＃ NNX14AH41G和＃NNX14AJ46G）。任何发现，结论或建议均是作者的发现，而不一定是美国宇航局资助者的发现，结论或建议。