在太陽系的眾行星中,水星是離太陽最近的。
白天,水星的表面溫度可以達到絕對溫標700K(427℃)以上。因為水星的自轉方向與公轉方向相同,在水星上真有一種“度日如年”的感覺,一晝夜長達176天。因為相對太陽的這種緩慢的轉動,太陽在天空中幾乎是不動的,因此水星的表面長時間的受太Sunny炙烤。所以說,在太陽系的行星中,水星上存在冰的可能性該是最小的。 儘管如此,地球上的雷達成像系統顯示,水星的南北兩極附近對雷達波有著很高的反射率。這種現象可能預示著這些地方有水冰存在。雷達影象還顯示,在這些地方還有幾十個環形山區域,可能是彗星撞擊後留下的痕跡。這些地方Sunny可能永遠都照射不到,並且溫度足夠低,這為水冰長期存在提供了可能。同時,關於對月球上是否有水存在的探測與討論,更激發了科學家對水星上是否有水存在的興趣。
如何觀測水星上有水冰的證據? 在地球上對水星進行觀測主要依賴位於波多黎各的阿雷西搏大型射電望遠鏡、茶色玻璃天線以及射電望遠鏡巨陣。茶色玻璃無線/射電望遠鏡巨陣利用美國航宇局太空跟蹤網70米的茶色玻璃拋物線型衛星天線,發射頻率為8.51GHz。功率為460kW的垂直圓極化雷達波訊號進行探測。反射回來的雷達波由美國國家射電天文臺的26個射電望遠鏡巨陣的天線進行接收。對反射訊號進行校準、處理後發現,水星北極區域對雷達波的反射率比較高,雷達影象比較明亮。 阿雷西博射電望遠鏡能夠發射S波段(頻率為2.4GHz)、功率為240kw的垂直圓極化雷達波。透過對反射回地面的雷達回波進行接收、處理、過濾後,就可以繪製一幅水星表面的雷達波反射率地圖,這張地圖的精確度可以達到15千米。在水星的兩極區域,大約有20個不規則的雷達波反射區域,這些區域反射的雷達波也有明顯的去極化特徵。 為什麼雷達影象明亮的區域可能有水冰存在? 水冰對雷達波有著很高的反射率,並且反射回來的雷達波有著明顯的去極化特徵,而水星表面矽酸鹽成分的岩石則不然。雖然沒有太陽系內其他的一些冰質衛星比如木衛二、木衛三、木衛四等對雷達波的反射率高,但是較之於普通的岩石來說,水星的兩極區域還是值得科學家們矚目的:阿雷西博射電望遠鏡的探測結果表明,水星兩極的雷達波高反射區域主要集中在極地的環形山區域。在水星的南極地區,最大的一塊類達波高反射區域的位置與最大的一個名叫Chao Meng-Fu的環形山的位置驚人地接近,其他的一些小的區域則對應著一些已經勘定的小型環形山。而在水星北極的大部分地區,包含著一些雷達波亮點的區域沒有被成像,因此不能和北極地區的一些已知的環形山對應起來。可是,大致上來說,雷達回波影象中的明亮區域還是和水星兩極地區的已知的環形山相關聯的。 水星兩極附近的環形山能夠給冰的儲存提供永久性或者說幾乎是永久性的陰冷環境,雷達回波的顯示結果表明,那些雷達影象的明亮區域可能和一些純淨的沒有受到汙染的水冰有關。然而,相對於純淨的水冰的高反射率的特性,那些坑中對雷達波表現出低反射率的區域可能意味著冰被塵土或者土壤抑或是其他的一些物質給覆蓋了。 儘管現在還沒有直接的證據表明水星的兩極區域內有冰存在,然而雷達影象的大塊明亮區域對應的由環形山造成的幾乎是永久性的陰影地帶,可以看成是水星上存在水冰的有力證據。然而,對雷達波的積吸反射也可以被理解成是由其他的一些物質所造成的結果,比如,一些金屬的硫化物、金屬的冷凝物、鈉鹽的沉積物等。當然這和冰的存在沒有任何關係。
在太陽系的眾行星中,水星是離太陽最近的。
白天,水星的表面溫度可以達到絕對溫標700K(427℃)以上。因為水星的自轉方向與公轉方向相同,在水星上真有一種“度日如年”的感覺,一晝夜長達176天。因為相對太陽的這種緩慢的轉動,太陽在天空中幾乎是不動的,因此水星的表面長時間的受太Sunny炙烤。所以說,在太陽系的行星中,水星上存在冰的可能性該是最小的。 儘管如此,地球上的雷達成像系統顯示,水星的南北兩極附近對雷達波有著很高的反射率。這種現象可能預示著這些地方有水冰存在。雷達影象還顯示,在這些地方還有幾十個環形山區域,可能是彗星撞擊後留下的痕跡。這些地方Sunny可能永遠都照射不到,並且溫度足夠低,這為水冰長期存在提供了可能。同時,關於對月球上是否有水存在的探測與討論,更激發了科學家對水星上是否有水存在的興趣。
如何觀測水星上有水冰的證據? 在地球上對水星進行觀測主要依賴位於波多黎各的阿雷西搏大型射電望遠鏡、茶色玻璃天線以及射電望遠鏡巨陣。茶色玻璃無線/射電望遠鏡巨陣利用美國航宇局太空跟蹤網70米的茶色玻璃拋物線型衛星天線,發射頻率為8.51GHz。功率為460kW的垂直圓極化雷達波訊號進行探測。反射回來的雷達波由美國國家射電天文臺的26個射電望遠鏡巨陣的天線進行接收。對反射訊號進行校準、處理後發現,水星北極區域對雷達波的反射率比較高,雷達影象比較明亮。 阿雷西博射電望遠鏡能夠發射S波段(頻率為2.4GHz)、功率為240kw的垂直圓極化雷達波。透過對反射回地面的雷達回波進行接收、處理、過濾後,就可以繪製一幅水星表面的雷達波反射率地圖,這張地圖的精確度可以達到15千米。在水星的兩極區域,大約有20個不規則的雷達波反射區域,這些區域反射的雷達波也有明顯的去極化特徵。 為什麼雷達影象明亮的區域可能有水冰存在? 水冰對雷達波有著很高的反射率,並且反射回來的雷達波有著明顯的去極化特徵,而水星表面矽酸鹽成分的岩石則不然。雖然沒有太陽系內其他的一些冰質衛星比如木衛二、木衛三、木衛四等對雷達波的反射率高,但是較之於普通的岩石來說,水星的兩極區域還是值得科學家們矚目的:阿雷西博射電望遠鏡的探測結果表明,水星兩極的雷達波高反射區域主要集中在極地的環形山區域。在水星的南極地區,最大的一塊類達波高反射區域的位置與最大的一個名叫Chao Meng-Fu的環形山的位置驚人地接近,其他的一些小的區域則對應著一些已經勘定的小型環形山。而在水星北極的大部分地區,包含著一些雷達波亮點的區域沒有被成像,因此不能和北極地區的一些已知的環形山對應起來。可是,大致上來說,雷達回波影象中的明亮區域還是和水星兩極地區的已知的環形山相關聯的。 水星兩極附近的環形山能夠給冰的儲存提供永久性或者說幾乎是永久性的陰冷環境,雷達回波的顯示結果表明,那些雷達影象的明亮區域可能和一些純淨的沒有受到汙染的水冰有關。然而,相對於純淨的水冰的高反射率的特性,那些坑中對雷達波表現出低反射率的區域可能意味著冰被塵土或者土壤抑或是其他的一些物質給覆蓋了。 儘管現在還沒有直接的證據表明水星的兩極區域內有冰存在,然而雷達影象的大塊明亮區域對應的由環形山造成的幾乎是永久性的陰影地帶,可以看成是水星上存在水冰的有力證據。然而,對雷達波的積吸反射也可以被理解成是由其他的一些物質所造成的結果,比如,一些金屬的硫化物、金屬的冷凝物、鈉鹽的沉積物等。當然這和冰的存在沒有任何關係。