太阳系的众行星中，水星是离太阳最近的。这样，由于光照时间长及阳光辐射强烈，按照常理推断，水星上存在冰的可能性该是非常小的。尽管如此，据卫星成像和雷达成像系统显示，水星的南北极附近对雷达波束（即电磁波）有着很高的反射率， 这可能预示着这些地方有水冰的存在。 同时，雷达图像还为水冰存在的可能性寻找到合理的解释。据雷达图像显示，在这些地方有几十个环形山区域，可能是彗星撞击水星后留下的，这些地方常年不能被阳光照射，处在阴影中，温度又足够的低，水冰以固体的形态长期存在于陨石坑的阴影处。

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从哪里来的水水星上的水冰是从哪里来的呢？据科学分析，主要有两个来源：陨星的撞击与行星 本身的释气作用。其实这和地球上为什么有水的原因是一样的。携带大量的水或水的组成部分（氢与氧）的陨星与水星表面撞击，很可能就把水或水的组成部分留在了那里。而水星内部本 身因为地层运动而引发的释气作用也可能把星体内部的水带到表面。这些解释虽然显得 比较偏颇和投机，但也是一个不容忽视的因素。不管是天外来客还是自身的作用，水星上有了水冰的存在，但是如何保留这些水就成了巨大的困难。由于水星的引力太小（比地球引力小一半还 多），加之水星离太阳太近，温度太高，这些水的大部分在很早以前就汽化了。同时，在漫长的岁月里，髙能量的太阳风可能也会把水分子从水星上“刮走”。一部分水就这样逃逸到了外层空间。但是“福兮祸之所倚，祸兮福之所伏”， 水星两极环形山的永久性阴影区域为水冰的长时 间保存提供了可能性。同时，水星上昼夜温差很 大也是水冰能够保存下来的一个因素。离太阳太近，使水星表面白天温度极高（可达398无）, 水星原始的水汽化为水蒸气散佚在空中。由于没有大气的保温，夜晚温度骤降到- 160T, 那些水蒸气迅速凝结为固态水，一部分留在了彗星撞水星的坑洞中。这些环形山的坑洞里，太阳光永远照射不到，所以能够提供足够低的温度而使得水冰长时间地保存下来。 如果真的是这样的话，未来的某一天，航天员或许可以在水星环形山的天然溜冰场溜冰呢。

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水是怎样保存下来的水星表面的气候条件给保存水分造成了巨大的难题，我们的推论虽然很合理，但是 也需要事实依据的支持。我们再重申一下水星表面的自然条件吧。水星与太阳的公转方向相同，所以日照时 间相当长，果真有“度日如年”的感觉。水星表面的绝大部分区域都会持续暴露在太阳 光下约90个地球日，表面温度会超过绝对温标700K。再加上水星微弱的地心引力以及几 乎不存在的大气层，在这种环境下，如果没有永久性的寒冷的环境，水冰就会在一瞬间变成水蒸气逃逸到太空里去了。也就是说，在水星上，水冰永远都不可能在暴露的太阳 光下的地方存在。这样水冰唯一可能存在的地方就只剩下水星的两极区域了。那里的环形山可能会足够深，并且能够提供永久性的阴暗区域。不过这些永久性阴影的坑是否存在呢？现在尚不可知。事实上，直到1974年，科学家们对水星的表面仍一无所知。依靠望远镜只能看到 一个紧靠着太阳的上面冇模糊阴影的小天体。但是1974年到1975年间，美国的“水手10 号”探测器极大地丰富了我们对水星的认识。“水手10号”曾3次近距离地接近水星，最近的一次距离水星表面仅有271千米。它向地球发回了儿乎半个水星表面的详细图像。“水手10号”与水星的3次亲密接触，都是在被太阳照射的同一半球上空发生的。因此水星的另一半的面目就鲜为人知了。当然关于极地区的其他详细而确精的资料也很匮乏，即使有，也是关于环形山以及阴影的资料。不过这些对于研究水星表面水的保存也差不多了。在极地附近，太阳总是出现在地平线上。而根据典型的环形山的尺度，极区 的环形山内侧区域的温度不会超过绝对 温标102K （-171度）,即使是环形山内比较平坦的表面，温度也不会超过167K（-106 度）果真如此的话，水星极地区环形山内的水冰就可以保存得非常稳定。而且有科学家推测，这些水冰主要有两种，其中很大部分水冰的存在年龄可能超过太阳系形成的时间，而另一部分就是彗星撞水星时遗留的水汽凝结而成的。

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水星上真有水吗在地球上，想要直接对水星进行观测实际上非常困难，因为水星毕竟离太阳太近了。有时候跑到了太阳的背后，我们完全看不见它，即使在太阳的前面，却乂被淹没在 强烈的阳光里了。对水星进行观测主要依赖一些现代科学的设备，而其中的生力军则是位于波多黎各 的阿雷西博大型射电望远镜、茶色玻璃天线以及射电望远镜巨阵。茶色玻璃天线以及射电望远镜巨阵是利用美国宇航局太空跟踪网70米的茶色玻璃抛 物线形卫星天线，发射频率为8.51GHz、功率为460kW的X波段垂直圆极化雷达波信号。 反射回来的雷达波由美国国家射电天文台的26个射电望远镜巨阵的天线进行接收，然后 对反射信号进行校准、处理和过滤。

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能够发射S波段（频率为2.4GHz.功率为240kW ）的垂直圆极化 雷达波。雷达回波到达美国国家射电天文台后，工作人员会对其进行处理过滤，然后就 可以绘制一幅水星表面的雷达波反射率地图，这张地图的精确度可以达到15千米。通过长期的研究和绘制，科学工作者发现在水星的两极区域，对雷达波的反射率比 较高。大约有20个不规则的雷达波高反射区域，这些区域反射的雷达波去极化特征也很 明显。所以绘制出来的雷达图像中，水星北极区域比较明亮。去极化主要产生于雨、冰晶和多径效应。在水星没有大气层没有云雾的条件下，如 何能产生雨雪这样的自然现象。那我们是不是可以大胆地猜想，这个是水星两极地区水 （冰）面的反射或者多重折射而形成的信号衰弱？这可不可以算是水星有水冰的证据呢？观测水星两极的有效途径，除了通过雷达波遥感探测之外，就是发射携带成像装置 和光谱分析设备的太空探测器了。但是就如同观测水星很困难一样，向这么一颗绕着太阳飞奔的行星发射探测器也绝非 易事。水星距离太阳的平均距离只有5790万千米，太阳引力对它的作用格外强烈，水星围 绕太阳运行的平均速度达到48千米/秒，而地球的公转速度仅仅只有29.79千米/秒。汽年美国的探测器“水手10号”虽然3次近距离观测水星，但拍摄出来的照片都是被 阳光照射的同一半球。我们预想中的水冰存在的重点区域，即两极地区环形山内部的阴 影区域，因为太深邃太黑暗，没有能拍下效果很好的照片。至于里面究竟有没有水冰存 在，同样也就不得而知了。随着“信使号”水星探测器的发射，人们期待它能传回更多的图像和资料，帮助我们进一步揭开水星的秘密!

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