談論一個冰與火的世界。水星表面在某些地方熱得足以融化鉛，但其兩極卻是一個冬季仙境——隕石坑內可能困住了數萬億噸的水冰，足以填滿 200 億個奧林匹克溜冰場。
冰的存在長期以來一直被懷疑，現在 已被美國宇航局的信使號軌道探測器證實。這些冰似乎比地球月球上類似隕石坑內的冰純淨得多，這表明離太陽最近的行星可能更好地捕獲彗星和小行星帶來的冰狀物質。今天在《科學》雜誌上發表了 三篇論文詳細介紹了這些發現。
儘管水星的溫度高達 400°C，但其許多極地隕石坑的坑底都處於永久陰影中，因為該行星的自轉軸垂直於其軌道平面，因此其兩極永遠不會朝向恆星傾斜。事實上，過去 20 年從地球向該行星發射的雷達已經揭示出，在兩極附近存在與數米厚的純水冰板一致的明亮區域。
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但馬里蘭州勞雷爾市約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的行星科學家大衛·勞倫斯表示，“雷達並不能唯一地識別出水冰。”例如，硫磺可能會產生類似的雷達訊號。
現在，三種不同的證據支援水冰的解釋。信使號水星雷射測高儀向該行星發射的紅外雷射脈衝已經揭示了該行星北極附近九個黑暗隕石坑內部的明亮區域。這些被認為是水冰的明亮區域與超冷點完美對齊，根據考慮到水星地形的行星熱模型，這些超冷點的溫度永遠不會高於–170°C。
第三個團隊使用信使號的中子光譜儀，在相同區域發現了氫的明顯特徵，他們認為氫被鎖定在水冰中。“水不僅是最好的解釋，我們也沒有看到任何其他可以將所有資料聯絡在一起的解釋，”光譜儀研究的主要作者勞倫斯說。
那麼水是從哪裡來的呢？信使號的雷射識別出的明亮冰點被較暗的地形包圍，這些地形會接收到更多的陽光和熱量。中子測量表明，這個較暗的區域是一層大約 10 釐米厚的物質，覆蓋在更多的冰上，起到隔熱作用。
黑暗物質
加利福尼亞大學洛杉磯分校的行星科學家、熱模型論文的第一作者大衛·佩奇說，明亮斑點周圍的這種較暗物質可能由彗星或小行星撞擊噴出的複雜碳氫化合物組成。
佩奇和他的同事認為，當這些冰狀物體猛烈撞擊水星時，它們的成分會隨著時間的推移——透過反覆的汽化和沉澱——遷移到較冷的極地，並在寒冷的極地隕石坑中滯留。
但即使在那裡，陽光有時也會照射到隕石坑內部的部分割槽域，使水冰汽化，留下碳氫化合物的“滯留沉積物”，這些沉積物隨著被陽光的化學改變而逐漸變厚變暗。
如果冰的年齡為 10 億年，那麼小型撞擊應該會掩埋地表，而信使號的研究人員認為它可能比這年輕得多，也許只有 5000 萬年。
“我們正在觀察的冰沉積物並非古老，”佩奇說。