美國宇航局信使號水星探測器發(fā)現(xiàn)了令人驚訝的現(xiàn)象，在水星極區(qū)撞擊坑陰影區(qū)內(nèi)儲存著豐富水冰和其他冰凍的揮發(fā)性物質(zhì)，該證據(jù)為水星可能存在冰水物質(zhì)的假說提供了支持。早在1992年時，科學家就提出水星的南極和北極永久陰影區(qū)可能存在水冰物質(zhì)的假說，本次觀測研究論文作者為J. K.哈蒙（J. K. Harmon）等，值得一提是，阿雷西博天文臺350米徑單面反射鏡曾向M13球狀星團發(fā)射文明信號。
對于水星極區(qū)存在冰水物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)，科學家提出三個獨立的證據(jù)：通過信使號探測器中子光譜儀對水星北極的氫元素進行探測；使用激光高度計對水星的極區(qū)在近紅外波段上進行測量，得出反射系數(shù)；建立水星北極極區(qū)表面和近地表的溫度模型，并繪制出相關地區(qū)的實際地形。這項研究發(fā)表在網(wǎng)絡版的《科學》雜志上。
通常情況下，我們認為水星距離太陽較近，似乎這顆行星上不太可能存在水冰等物質(zhì)，但是通過深入研究就會發(fā)現(xiàn)，水星自轉(zhuǎn)軸的傾角幾乎為零，這就意味著水星兩極地區(qū)撞擊坑部分區(qū)域可能從未被陽光照射過，因此科學家早在幾十年前就提出在水星的兩極可能存在水冰和其他處于冰凍狀態(tài)的揮發(fā)性物質(zhì)。到了1991年，阿雷西博天文臺的研究人員在水星射電圖像中發(fā)現(xiàn)了不尋常的東西，顯示了在兩極地區(qū)出現(xiàn)可能存在水冰物質(zhì)的信號。
圖1顯示水星北極地區(qū)射電圖像與信使號探測器圖像的疊加效果，很清楚地看出在反射率較大的點與撞擊坑吻合，并集中分布在撞擊坑朝北的側(cè)面。本圖由美國宇航局、約翰·霍普金斯大學、阿雷西博天文臺等繪制。目前，來自信使號的最新數(shù)據(jù)顯示水冰是北極地區(qū)物質(zhì)構(gòu)成主要成分，這些冰物質(zhì)存在于水星極區(qū)最寒冷的地方，這里的溫度可使得冰物質(zhì)保持一定的狀態(tài)。美國宇航局的信使號探測器使用中子光譜儀測量了射電波反射率較高區(qū)域中的平均氫濃度，由此來推算出水冰物質(zhì)的含量，厚度大約在幾十厘米左右，介于極區(qū)撞擊坑下十到十二厘米深處。
根據(jù)約翰斯·霍普金斯大學應用物理實驗室科學家大衛(wèi)·勞倫斯（David Lawrence）介紹：“極區(qū)撞擊坑下方隱藏的氫含量幾乎相當于純凈的水冰。”信使號探測器搭載的激光高度計（MLA）已經(jīng)對水星探測區(qū)域發(fā)射了超過1000萬束脈沖激光，繪制出詳細的極區(qū)地形圖，來自美國宇航局戈達德空間飛行中心的科學家格雷戈里·諾依曼（Gregory Neumann）將中子光譜測量結(jié)果與射電圖像對比證實了此前的假設。在第二篇研究論文中諾依曼和他的同事們通過激光高度計揭示了水星極區(qū)在近紅外波段下出現(xiàn)的不規(guī)則明暗有機物質(zhì)堆積。
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