水星是太陽系中距離太陽最近的行星，長期受太陽熱量的強烈輻射，因此科學界長期認爲，水星是不存在“水”這個東西的。

但是早在1991年，當時世界上最大的射電望遠鏡阿雷西伯望遠鏡就曾在水星的兩極發現了一些明亮的區域，首次讓人類懷疑水星的兩極含有水冰。

而2011年NASA到訪水星的信使號探測器更是通過中子譜儀確定了這些明亮的區域就是“水冰”。在2020年3月16日發布于《天文物理期刊》的一篇研究也顯示，盡管水星最高溫高達427℃，但是仍舊擁有千億噸的水冰，而且熾熱的太陽反而會幫助水星生成水。這究竟是怎麽回事呢？

水分子的逃亡

一個水分子想要逃離一個星球有兩種途徑，一種是被紫外線分解，一種是被太陽風中的高能粒子流電離。兩個過程的産物都是氧氣和氫氣。對于地球這麽大的行星來說，其引力不足以留住氫氣，因而産生的氫氣會逃離行星。

因此可以看出，一個星球想要擁有水，必須要有適當的溫度、較厚的大氣和強大的磁場，來保護水不被蒸發、分解和電離。

地球就是一個很好的案例，而靠近太陽的水星則是一個完美的反例。它又小又熱，溫度極高，沒有大氣阻擋紫外線，磁場強度也僅爲地球的1%，根本無法阻擋太陽風中的高能粒子流侵襲全球。

惡劣的條件使水星似乎根本不可能存在“水”，那麽水星上的水是怎麽來的？爲什麽炙烤它的太陽反倒成爲了給水星制造水的幫手呢？

太陽賦能

剛才我們說過，水星的磁場僅爲地球的1%，根本無力阻擋太陽風的猛烈轟擊。因此呢，來自太陽風中的質子會侵入水星10納米厚的土壤內，並隨著時間推移發生大規模的質子自遷移反應，在礦物中形成大量羟基。

所謂質子自遷移反應，指的是質子在兩個相同分子之間轉移的現象。最經典的例子就是水的電離，兩個水反應生成一個羟基，加一個水合氫離子。

總得來說只要有可解離的質子，也有孤對電子可以接受質子，就可能會出現質子自遷移反應，這裏就不再展開說了。

水星上那些在太陽風轟擊下大量産生的羟基在被太陽光加熱後會相互撞擊，這個過程就會釋放出大量的水分子和多余的氫氣，這樣，水星上就有水了。

這也就是爲什麽我們說熾熱的太陽反而會幫助水星制造水。

不過終日籠罩在烈日下的水星是如何保存住水的呢？生成的水難道不會瞬間被蒸發嗎？

終日極寒

的確，保存住水是一個行星“有水”的重要前提。其實水星的條件並沒有差到一滴水都保存不了。水星自身的自轉軸角度非常小，僅有0.1度，因而在水星的兩級擁有很多永久陰影區，相當于一年到頭都是寒冷的黑夜。這裏常年處在零下170℃的極寒環境中。

太陽幫忙制造的水分子一部分被重新電離，一部分逃逸到外太空，還有一部分會比較幸運，它們就會降落在兩極的永久陰影區冰凍住。隨著時間的流逝，水冰也會不斷積累。

該研究的模型顯示，在300萬年的過程中，水星將積累110億噸水冰，約占水星已探明儲水量的10%，剩余的水則主要來自于小行星、彗星和隕石。

經過計算，科學家認爲水星上的水含量遠超過月球，這也算是不枉大家叫它“水星”這個名字。

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