在太陽(yáng)系八大行星中，金星的體積和質(zhì)量與地球最為相似，因此金星也被稱為地球的“姊妹行星”，人們?cè)?jīng)以為，這顆星球上有可能存在著生命，甚至還可能存在智慧文明，然而在有能力探測(cè)金星之后，人們才失望地發(fā)現(xiàn)，金星上的自然條件非常惡劣，其表面平均溫度高達(dá)464℃，如此高的溫度使得金星表面連一滴水都沒(méi)有，根本就不可能存在生命。
為什么金星會(huì)成為這樣一顆星球呢？或許我們可以認(rèn)為，太陽(yáng)表面的溫度高達(dá)5500℃左右，而金星與太陽(yáng)的距離又比地球近得多，在太陽(yáng)的炙烤下，金星就逐漸被烤干了。
按照這樣的思路，我們似乎也可以推測(cè)出，由于與金星相比，水星離太陽(yáng)更近，所以水星更應(yīng)該被烤干才對(duì)，那實(shí)際情況是否真是如此呢？
答案是否定的，因?yàn)楸M管水星上沒(méi)有液態(tài)水的存在，但那里卻有大量的冰，根據(jù)科學(xué)家的估算，水星上的冰至少有上千億噸。
那么問(wèn)題就來(lái)了，金星都被太陽(yáng)烤干了，水星離太陽(yáng)更近，為何卻有上千億噸的冰呢？下面我們就來(lái)聊一下這個(gè)話題。
金星表面之所以會(huì)如此高溫，除了太陽(yáng)的炙烤之外，還有一個(gè)重要的原因，那就是它的大氣層。金星的大氣層的有兩個(gè)特點(diǎn)：1、它主要由二氧化碳構(gòu)成，其中有大約96.5%的氣體都是二氧化碳；2、它非常厚，以至于它的星球表面的大氣壓可以高達(dá)地球的92倍之多。
太陽(yáng)輻射波長(zhǎng)主要為0.15至4微米之間，我們可以將其稱為短波輻射，在吸收了太陽(yáng)的短波輻射之后，星球表面的溫度就會(huì)升高，同時(shí)也會(huì)釋放出波長(zhǎng)更長(zhǎng)的輻射，我們可以將其稱為長(zhǎng)波輻射，所以星球吸收的來(lái)自太陽(yáng)的熱量，其實(shí)有一部分會(huì)通過(guò)長(zhǎng)波輻射重新回到外太空。
而二氧化碳則是一種溫室氣體，它們可以吸收星球表面通過(guò)長(zhǎng)波輻射釋放的熱量，進(jìn)而使星球表面的溫度升高，這種現(xiàn)象也被稱為溫室效應(yīng)。在我們地球上，大氣層中的二氧化碳含量很少，因此其實(shí)產(chǎn)生的溫室效應(yīng)并不是很明顯，但顯而易見(jiàn)的是，對(duì)于金星來(lái)講，情況就大不一樣了，畢竟它的大氣層那么厚，而且其中絕大多數(shù)都是二氧化碳。
所以在金星上就存在著太陽(yáng)系中最強(qiáng)的溫室效應(yīng)，大量的熱量無(wú)法有效地散發(fā)出去，在此基礎(chǔ)上，再加上大氣層中的氣體流動(dòng)會(huì)將這些熱量四處傳遞，這樣就使得整個(gè)金星的表面都處于高溫狀態(tài)。
相對(duì)來(lái)講，水星的大氣壓平均值約為10的負(fù)14次方巴，大概相當(dāng)于地球表面大氣壓的1萬(wàn)億分之1，基本上等于沒(méi)有。
所以水星上沒(méi)有溫室效應(yīng)，其星球表面吸收到的太陽(yáng)熱量也無(wú)法有效地傳遞，所以在水星上，只有太陽(yáng)直接照射的“向陽(yáng)面”，其溫度才會(huì)很高，最高可以達(dá)到大約428℃，而沒(méi)有陽(yáng)光的“背陽(yáng)面”，溫度卻很低，最低可以達(dá)到大約零下190℃。
那前文提到的上千億噸的冰，是不是就是存在于水星的“背陽(yáng)面”呢？答案是否定的，這是因?yàn)樗鞘且浴?:2共振模式”圍繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)，也就是說(shuō)它每自轉(zhuǎn)3圈，就會(huì)圍繞著太陽(yáng)公轉(zhuǎn)兩圈。
所以水星上是有晝夜交替的，即使是水星表面的某一區(qū)域暫時(shí)位于“背陽(yáng)面”，它遲早也會(huì)轉(zhuǎn)到“向陽(yáng)面”去。
實(shí)際上，水星上的冰其實(shí)存在于它兩極區(qū)域的“永久陰影區(qū)”，簡(jiǎn)單來(lái)講，由于水星的轉(zhuǎn)軸傾角僅為0.034°，其自轉(zhuǎn)軸幾乎與它的公轉(zhuǎn)軌道所在的平面完全垂直，因此在水星兩極區(qū)域看到的太陽(yáng)，總是會(huì)位于地平線附近，在這種情況下，水星兩極的低洼區(qū)域（如隕石坑底部）就會(huì)被周圍較高的地形遮擋，進(jìn)而一直不會(huì)被陽(yáng)光照射到，而這樣的低洼區(qū)域就被稱為“永久陰影區(qū)”。
由于不會(huì)被陽(yáng)光照射到，這些“永久陰影區(qū)”的溫度就很低，通常都可以達(dá)到零下100多℃，因此它們就具備了儲(chǔ)存冰的條件。
早在上世紀(jì)90年代，科學(xué)家就注意到水星的兩極有數(shù)十個(gè)電磁波反射率異常偏高、且偏振率異常偏低的區(qū)域，并據(jù)此猜測(cè)這些區(qū)域中存在著大量的冰，這一猜測(cè)最終被“信使號(hào)”水星探測(cè)器于2011年證實(shí)，而正是根據(jù)“信使號(hào)”傳回的實(shí)地探測(cè)數(shù)據(jù)，科學(xué)家才估算出水星兩極的冰至少有上千億噸。
科學(xué)家推測(cè)，水星上大部分的冰應(yīng)該都是小行星、彗星以及微隕石帶來(lái)的，當(dāng)它們撞擊水星表面時(shí)會(huì)將一些水分子釋放出來(lái)，這些水分子在“黑夜”時(shí)會(huì)凝結(jié)成冰，而在“白天”時(shí)，冰則會(huì)受到高溫的影響而蒸發(fā)，這樣就形成了一個(gè)循環(huán)過(guò)程，使得水分子在水星表面不斷地移動(dòng)和變化，而當(dāng)它們移動(dòng)到溫度極低的“永久陰影區(qū)”時(shí)，就會(huì)以冰的形式被儲(chǔ)存在這里。
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