顯示地圖 | | | 太陽係九大行星之一。距離太陽最近的行星。與太陽平均距離5791萬千米。直徑4877千米,平均密度54/釐米3,質量3289×1026剋。公轉周期88天,自轉周期59天。表面大氣稀薄,因而嚮陽面與背陽面溫差很大嚮陽面約400°c,背陽面-160°c以下。未發現有衛星。 | | 行星名。古代又叫辰星。太陽係九大行星之一。《詩·大雅·大明》“篤生 武王 ” 唐 孔穎達 疏:“水星與日,辰在其位。” | | 即水宿。《左傳·莊公二十九年》“水昏正而栽” 唐 孔穎達 疏:“五行北方水,故北方之宿為水星。”參見“ 水宿 ”。 | | 細小的水點。 姚雪垠 《李自成》第三捲第四一章:“有的用笨拙姿勢浮水,雙腳打得水面卜鼕卜鼕響,,水星四面飛濺。” | | 水星在八大行星中是最小的行星,比月球大1/3,它同時也是最靠近太陽的行星。 水星目視星等範圍從 0.4 到 5.5;水星太接近太陽,常常被猛烈的陽光淹沒,所以望遠鏡很少能夠仔細觀察它。水星沒有自然衛星。唯一靠近過水星的衛星是美國探測器水手10號,在1974年—1975年探索水星時,衹拍攝到大約45%的表面。水星是太陽係中運動最快的行星。
水星的英文名字mercury來自羅馬神墨丘利(赫耳墨斯)。他是羅馬神話中的信使。因為水星約88天繞太陽一圈,是太陽係中公轉最快的行星。符號是上面一個圓形下面一個交叉的短垂綫和一個半圓形(unicode). 是墨丘利所拿魔杖的形狀。在前5世紀,水星實際上被認為成二個不同的行星,這是因為它時常交替地出現在太陽的兩側。當它出現在傍晚時,它被叫做墨丘利;但是當它出現在早晨時,為了紀念太陽神阿波羅,它被稱為阿波羅。畢達哥拉斯後來指出他們實際上是相同的一顆行星。
中國古代則稱水星為“辰星”或「昏星」。
晉書 :志第二 天文中(七曜 雜星氣 史傳事驗)
「辰星曰北方鼕水,智也,聽也。智虧聽失,逆鼕令,傷水氣,罰見辰星。辰星見,則主刑,主廷尉,主燕趙,又為燕、趙、代以北;宰相之象。亦為殺伐之氣,戰鬥之象。又曰,軍於野,辰星為偏將之象,無軍為刑事。和陰陽,應效不效,其時不和。出失其時,寒署失其節,邦當大饑。當出不出,是謂擊卒,兵大起。在於房心間,地動。亦曰,辰星出入躁疾,常主夷狄。又曰,蠻夷之星也,亦主刑法之得失。色黃而小,地大動。光明與月相逮,其國大水。」
赫耳墨斯在古羅馬神話中水星是商業、旅行和偷竊之神,即古希臘神話中的赫耳墨斯,為衆神傳信的神,或許由於水星在空中移動得快,纔使它得到這個名字。
早在公元前3000年的蘇美爾時代,人們便發現了水星,古希臘人賦於它兩個名字:當它初現於清晨時稱為阿波羅,當它閃爍於夜空時稱為赫耳墨斯。不過,古希臘天文學家們知道這兩個名字實際上指的是同一顆星星,赫拉剋賴脫(公元前5世紀之希臘哲學家)甚至認為水星與金星並非環繞地球,而是環繞着太陽在運行。
僅有水手10號探測器於1973年和1974年三次造訪水星。它僅僅勘測了水星表面的45%(並且很不幸運,由於水星太靠近太陽,以致於哈博望遠鏡無法對它進行安全的攝像)。
水星的軌道偏離正圓程度很大,近日點距太陽僅四千六百萬千米,遠日點卻有7千萬千米,在軌道的近日點它以十分緩慢的速度按歲差圍繞太陽嚮前運行(歲差:地軸進動引起春分點嚮西緩慢運行,速度每年0.2",約25800年運行一周,使回歸年比恆星年短的現象。分日歲差和行星歲差兩種,後者是由行星引力産生的黃道面變動引起的。)在十九世紀,天文學家們對水星的軌道半徑進行了非常仔細的觀察,但無法運用牛頓力學對此作出適當的解釋。存在於實際觀察到的值與預告值之間的細微差異是一個次要(每千年相差七分之一度)但睏擾了天文學家們數十年的問題。有人認為在靠近水星的軌道上存在着另一顆行星(有時被稱作vulcan,“祝融星”),由此來解釋這種差異,結果最終的答案頗有戲劇性:愛因斯坦的廣義相對論。在人們接受認可此理論的早期,水星運行的正確預告是一個十分重要的因素。(水星因太陽的引力場而繞其公轉,而太陽引力場極其巨大,據廣義相對論觀點,質量産生引力場,引力場又可看成質量,所以巨引力場可看作質量,産生小引力場,使其公轉軌道偏離。類似於電磁波的發散,變化的磁場産生電場,變化的電場産生磁場,傳嚮遠方。--譯註)
在1962年前,人們一直認為水星自轉一周與公轉一周的時間是相同的,從而使面對太陽的那一面恆定不變。這與月球總是以相同的半面朝嚮地球很相似。但在1965年,通過多普勒雷達的觀察發現這種理論是錯誤的。現在我們已得知水星在公轉二周的同時自轉三周,水星是太陽係中目前唯一已知的公轉周期與自轉周期共動比率不是1:1的天體。
由於上述情況及水星軌道極度偏離正圓,將使得水星上的觀察者看到非常奇特的景像,處於某些經度的觀察者會看到當太陽升起後,隨着它朝嚮天頂緩慢移動,將逐漸明顯地增大尺寸。太陽將在天頂停頓下來,經過短暫的倒退過程,再次停頓,然後繼續它通往地平綫的旅程,同時明顯地縮小。在此期間,星星們將以三倍快的速度劃過蒼空。在水星表面另一些地點的觀察者將看到不同的但一樣是異乎尋常的天體運動。
水星上的溫差是整個太陽係中最大的,溫度變化的範圍為90開到700開。相比之下,金星的溫度略高些,但更為穩定。
水星在許多方面與月球相似,它的表面有許多隕石坑而且十分古老;它也沒有板塊運動。另一方面,水星的密度比月球大得多,(水星 5.43 /立方釐米 月球 3.34/立方釐米)。水星是太陽係中僅次於地球,密度第二大的天體。事實上地球的密度高部分源於萬有引力的壓縮;或非如此,水星的密度將大於地球,這表明水星的鐵質核心比地球的相對要大些,很有可能構成了行星的大部分。因此,相對而言,水星僅有一圈薄薄的硅酸????地幔和地殼。
巨大的鐵質核心半徑為1800到1900千米,是水星內部的支配者。而硅酸????外殼僅有500到600千米厚,至少有一部分核心大概成熔融狀。
事實上水星的大氣很稀薄,由太陽風帶來的被破壞的原子構成。水星溫度如此之高,使得這些原子迅速地散逸至太空中,這樣與地球和金星穩定的大氣相比,水星的大氣頻繁地被補充更換。
水星的表面表現出巨大的急斜面,有些達到幾百千米長,三千米高。有些橫處於環形山的外環處,而另一些急斜面的面貌表明他們是受壓縮而形成的。據估計,水星表面收縮了大約0.1%(或在星球半徑上遞減了大約1千米)。
水星上最大的地貌特徵之一是caloris盆地,直徑約為1300千米,人們認為它與月球上最大的盆地maria相似。如同月球的盆地,caloris盆地很有可能形成於太陽係早期的大碰撞中,那次碰撞大概同時造成了星球另一面正對盆地處奇特的地形。
除了布滿隕石坑的地形,水星也有相對平坦的平原,有些也許是古代火山運動的結果,但另一些大概是隕石所形成的噴出物沉積的結果。
水手號探測器的數據提供了一些近期水星上火山活動的初步跡象,但我們需要更多的資料來確認。
令人驚訝的是,水星北極點的雷達掃描(一處未被水手10號勘測的區域)顯示出在一些隕石坑的被完好保護的隱蔽處存在冰的跡象。
水星有一個小型磁場,磁場強度約為地球的1%。
至今未發現水星有衛星。
通常通過雙筒望遠鏡甚至直接用肉眼便可觀察到水星,但它總是十分靠近太陽,在曙暮光中難以看到。mike harvey的行星尋找圖表指出此時水星在天空中的位置(及其他行星的位置),再由“星光燦爛”這個天象程序作更多更細緻的定製。 | | 軌道參數
半長徑 0.38709893 天文單位
偏心率 0.20563069
傾角 7.00487°
公轉周期87.9693 天
自轉周期58.6462 天
物理參數
質量 3.302×1023 千克
平均半徑 2440 ± 1 千米
平均密度 5.427 /釐米3
表面重力 (赤道) 3.701 米/秒2
逃逸速度 4.435 千米/秒
衛星數: 無
公轉軌道: 距太陽 57,910,000 千米 (0.38 天文單位)
平均地表溫度 179°c
最高地表溫度 427°c
最低地表溫度 -173°c
大氣組成: 氦 42% 鈉 42% 氧 15% 其它 1% | | 水星衹有微量的大氣。水星的大氣極其稀薄。實際上,水星大氣中的氣體分子與水星表面相撞 的頻密程度比它們之間互相相撞要高。出於這些原因,水星應被視為是沒有大氣的。“大氣”主要由氧,鉀和鈉組成。
組成水星大氣的原子不斷的被遺失到太空之中,由於鉀或鈉原子在一個水星日 (一個水星日——在其近日點一日時間的一半)上大約有3小時的平均 "壽命"。散失的大氣不斷地被一些機製所替換,如被行星引力場俘獲的,火山蒸汽,以及兩極的冰冠的除氣作用。
溫度和日照情況
水星表面平均溫度約452k,變化範圍從90到700k,是溫差最大的行星;可以比較一下地球,地球上的度溫變化衹有11k。(這裏衹是太陽輻射能量,不考慮“季節”,“天氣”) 水星的表面的日照比地球強 8.9 倍,總共輻照度有 9126.6w/m2。
令人驚訝地,在1992年所進行的雷達觀察顯示,水星的北極有冰。一般相信,這些冰存在於陽光永無法照射到的環形山底部,由於彗星的撞擊和/或行星內部的氣體冒出表面而積纍的。 | | 水星的環形山很類似月球。水星表面最顯著的的特徵(衹包括已經被拍攝過的部分)之一是一個直徑達到1350km的衝擊性環形山:卡路裏盆地,是水星上溫度最高的地區。水星地形被標記為多起伏的,原因是幾十億年前水星的核心冷卻收縮引起的外殼起皺。大多數的水星表面包括二個不同的年齡層;比較年輕的比較平,或許是因為溶岩浸入了較早地形的結果。除此之外,水星有“顯著性”的“周期性膨脹”。
水星的表面很像月球,滿布着環形山、大平原、盆地、輻射紋和斷崖。1976年,國際天文學聯合會開始為水星上的環形山命名。
在地面上觀測水星,幾乎看不到它的細節。1973年11月3日,美國發射了水手10號宇宙飛船,對水星進行飛近探測。它是迄今唯一“訪問”過水星的宇宙飛船。在它與水星三次相會的過程中,嚮地面發回了5000多張照片。在最後一次,它距水星表面僅372千米,拍攝了非常清晰的水星電視圖像,天文學家驚奇地發現,水星表面和月球表面極為相似。
水星表面大大小小的環形山星羅棋布,既有高山,也有平原,還有令人膽寒的懸崖峭壁。據統計,水星上的環形山有上千個,這些環形山比月亮上的環形山的坡度平緩些。
水星上的環形山和月球上的環形山一樣,也進行了命名。在國際天文學聯合會已命名的310多個環形山的名稱中,其中有15個環形山是以我們中華民族的人物的名字命名的。有伯牙:傳說是春秋時代的音樂傢;蔡琰:東漢末女詩人:李白:唐代大詩人;白居易:唐代大詩人:董源:五代十國南唐畫傢;李清照:南宋女詞人;姜夔:南宋音樂傢;梁楷:南宋畫傢;關漢卿:元代戲麯傢;馬致遠:元代戲麯傢;趙孟頫:元代書畫傢;王蒙:元末畫傢;朱耷:清初畫傢;曹沾(即曹雪芹):清代文學家;魯迅:中國現代文學家。
水星表面上環形山的名字都是以文學藝術傢的名字來命名的,沒有科學家,這是因為月面環形山大都用科學家的名字命名了。水星表面被命名的環形山直徑都在20公裏以上,而且都位於水星的西半球。這些名人的大名將永遠與日月爭輝,紀念他們為人類作出的卓越貢獻。
水星的地形特徵列於下:
環形山——請參閱水星環形山列表
反照率特徵 (標識出不同區域的反射情況)
大山脈——請參閱水星大山脈列表
山脈
大平原——請參閱水星平原列表
斷崖——請參閱水星斷崖列表
大峽𠔌——請參閱水星峽𠔌列表 | | 1. 地殼 - 100╟200 km thick
2. 結皮 - 600 km thick
3. 核心 - 半徑約1,800 km這個行星有一個相對大的(即使是與地球相比)的鐵質核;水星由大約 70% 的金屬和 30% 的硅酸????組成,以致密度較高。平均密度是 5430kg/m3;略微地小於地球密度,卻比金星大。地球高密度産生的原因是地球的質量壓縮了地球的體積。水星的質量衹有地球的 5.5%——鐵核占據了 42% 的行星容積(地核衹占 17% ),核的周圍是 600km 厚的行星幔。水星的總重量約為30 000兆公噸。
水星的核心
水星外貌如月,內部卻很像地球,也分為殼、幔、核三層。水星的半徑為2439公裏,是地球半徑的38.2%,18個水星合併起來纔抵得上一個地球的大小。質量為 3.33×10^26剋,為地球質量的 5.58%,平均密度為 5.433剋/cm^3 ,略低於地球的平均密度。在九大行星中,除地球外,水星的密度最大。由此天文學家推測水星的外殼是由硅酸????構成的,其中心有個比月球大得多的鐵質內核。這個核球的主要成分是鐵、鎳和硅酸????。根據這樣的結構,水星應含鐵20000億億噸,按目前世界鋼的年産量(約8億噸)計算,可以開採2400億年,真是一座取之不盡,用之不竭的大鐵礦!
美國發射的“水手10號”在1974年3月、9月和1975年3月探測了水星,並嚮地面發回5000多張照片,為我們瞭解水星提供了珍貴的信息。從照片上我們看出,水星的外貌酷似月球,有許多大小不一的環形山,還有輻射紋、平原、裂𠔌、盆地等地形。人們推測水星的殼層與月球類似,並且都有過隕星轟擊歷史。水星上有極稀薄的大氣,大氣壓小於2×10百帕,大氣中含有氦、氫、氧、碳、氬、氖、氙等元素。由於大氣非常稀薄,水星的表面白天和夜晚的溫度相差很大。白天太陽光直射處溫度高達427℃,夜晚太陽照不到時,溫度降低到-173℃。溫差變化如此懸殊,絶不可能有生物存在。
水星上的鐵
水星所含有的鐵的百分率超過任何其他已知的星係行星。這裏有數個的理論被提出來說明水星的高金屬性。
一個理論說本來水星有一個和普通球粒狀隕石相似的金屬—硅酸????比率. 那時它的質量是目前質量的大約 2.25 倍,但在早期太陽係的歷史中的某個時間,一個星子/微星體撞掉了水星的 1/6。影響是水星的地殼 和 地幔 失去了。類似的另外一個理論是一個用來解釋地球月亮的形成的,參見巨物影響理論。另一種說,水星可能在所謂太陽星雲早期的造型階段,在太陽爆發出它的能量之前已經穩定。在這個理論中水星那時大約質量是目前的兩倍;但因為原恆星收縮,水星的溫度到達了大約 2500k 到 3500k 之間;甚至高達 10000k。許多的水星表面的岩石在這種溫度下蒸發,形成 "岩石蒸汽",隨後,"岩石蒸汽" 被星際風暴帶走。第三個理論,類似第二個,認為水星的外殼層是被太陽風長期侵蝕掉了的。
水星上的冰
在1992年的雷達觀察中顯示水星含有凍結的水冰。這被認為衹存在於那永遠的陰暗一面的環形山底,被彗星和/或從行星內部噴發出來並堆積在那裏。 | | 水星離太陽的平均距離為5790萬公裏,繞太陽公轉軌道的偏心率為0.206,故其軌道很扁。太陽係天體中,除冥王星外,要算水星的軌道最扁了。水星在軌道上的平均運動速度為48公裏/秒,是太陽係中運動速度最快的行星,它繞太陽運行一周衹需要88天,除公轉之外,水星本身也有自轉。過去認為水星的自轉周期應當與公轉周期相等,都是88天。1965年,美國天文學家戈登、佩蒂吉爾和羅·戴斯用安裝在波多黎各阿雷西博天文臺的、當今世界上最大的射電望遠鏡測定了水星的自轉周期,結果並不是88天,而是58.646天,正好是水星公轉周期的2/3。水星軌道有每世紀快43″的反常進動。
地球每自轉一周就是一晝夜,而水星自轉三周纔是一晝夜。水星上一晝夜的時間,相當於地球上的176天。與此同時,水星也正好公轉了兩周。因此人們說水星上的一天等於兩年。由於水星在近日點時總以同一經度朝着太陽,在遠日點時以相差90°的經度朝着太陽,所以水星隨着經度不同而出現季節變化。
公轉
水星的運行軌道是偏心的,半徑從 4 600 萬公裏到 7 000 萬公裏變化。圍繞太陽的緩慢歲差不能完全地被牛頓經典力學所解釋,以致於在一段時間內很多人用設想的另外一個更靠近太陽的行星(有時被稱為火神星)來解釋這個混亂。這稱為“水星近日點進動”。無論如何,愛因斯坦的廣義相對論後來提供了一種可以消除這個小誤差的解釋。
自轉
1889年意大利天文學家夏帕裏利經過多年觀測認為水星自轉時間和公轉時間都是88天。直到1965年,美國天文學家纔測量出了水星自轉的精確周期58.646天。
在一些時候,在水星的表面上的一些地方,在同一個水星日裏,當一個觀測者(在太陽升起時)時觀測,可以看見太陽先上升,然後倒退最後落下,然後再一次的上升。這是因為大約四天的近日點周期,水星軌道速度完全地等於它的自轉速度,以致於太陽的視運動停止,在近日點時,水星的軌道速度超過自轉速度;因此,太陽看起來會逆行性運動,在近日點後的四天, 太陽恢復正常的視運動。
直到1965年使用雷達觀測後,觀察數據否决了水星對太陽是潮汐固定的的想法:自轉使得所有時間褃水星保持相同的一面對着太陽。水星軌速振諧為3:2 ,這就是說自轉三次的時間是圍繞太陽公轉兩次的時間;水星的軌道離心使這個諧振持穩。最初天文學家認為它有被固定的潮汐是因為水星處於最好的觀測位置,它總是在 3:2 諧振中的相同時刻,展現出相同的一面,就如同它完全地被固定住一樣。水星的自轉比地球緩慢 59 倍。
因為水星的 3:2 的軌速比率, 一個恆星日 (自轉的周期) 大約是58.7個地球日,一個太陽日(太陽穿越兩次子午綫之間的時間)大約是176個地球日。 | | 不管它的緩慢自轉,水星有一個相對強勁的磁場,是地球産生的磁場力的1%。這個磁場以一個方式類似地球的方式被産生,是藉着核心金屬液體的流動産生的電場;目前的估計水星的核心不足以熱到來液化鎳-鐵合金,但是它應該可以液化一些低熔點的物質例如說硫或鋶。也可能水星的磁場是一個現在已經停止的早期的發電機效應産生的殘餘産品,磁場已經“凍結(保存)”在了固體磁性材料中。
水星有沒有磁場? 70年代以前,也是誰都不知道。而一般估計,這麽小的一個天體大概是不會有磁場的。
1973年11月,第一個也是到目前為止唯一的一個水星探測器發射成功,它的既定考察任務中,有一項就是探測水星究竟有沒有磁場。它就是美國的“水手10號”探測器。探測器曾經3次從水星上空飛過,那是在1974年的3月29日和9月21日,以及1975年3月16日。
“水手10號”第一次飛越水星時,最近時距水星衹有720多公裏。探測器上的照相機在拍攝布滿環形山的水星地貌的同時,磁強計意外地探測到水星似乎存在一個很弱的磁場,而且可能是跟地球磁場那樣有着兩個磁極的偶極磁場。水星表面環形山和磁場的發現使科學家很感興趣,因為這些都是前所未知的。但是,磁場的存在必須得到進一步的證實,這就要等待到“水手10號”與水星的另一次接近。
水星上既無水,也沒有空氣。水星外觀同月球相似,衹是水星上有更多的環形山,高地平原參差不齊。與月面有所不同的是,水星表面分佈着隆起的陡壁和山脊,宛如蘋果因水分蒸發而表面收縮形成的皺紋。水星表面寧靜、平滑,過去可能發生過火山活動,有火山熔岩形成的平面狀地區,還遍布着大大小小的隕石坑。水星上有一個巨大的同心圓構造,它位於赤道地帶,直徑約有1300千米,被科學家命名為“卡路裏盆地”。水星表面有100多個具有放射條紋的坑穴,還有大量斷崖,有的長達數百千米。水星的密度與地球接近,並有一全球性的磁場。水星磁場的發現,表示水星內部可能是一個高溫液態的金屬核,這個既重又大的鐵鎳內核直徑超過水星直徑的1/3,有整個月球那麽大。水星磁場強度衹有地球的1%,磁力綫的分佈圖形簡直就是地球磁場按比例的縮影。
總之,水星沒有空氣,沒有水分,也沒有衛星。其上的溫差很大,運行速度快,沒有什麽驚人的奇觀,更沒有任何生物痕跡。但是水星這種既像月球又像地球的特徵,是宇宙中物質多樣性的生動證明,也是研究太陽係形成和起源的寶貴資料。
由於水手10號僅拍攝到水星表面的37%,所以人類對水星的瞭解還很少。
“水手10號”探測器的飛行軌道是這樣安排的:在到達水星區域時,它每176天繞太陽轉一圈。我們知道,水星每88天繞太陽一周,也就是說,水星每繞太陽兩圈,“水手10號”來到水星附近一次,飛越水星並進行探測。
“水手10號”第二次飛越水星時,距表面最近時在48000公裏左右,對水星磁場沒有發現什麽新的情況。為了取得包括磁場在內的更加精確的觀測資料,科學家們對探測器的軌道作了校準,使它第三次飛越水星時,離表面衹有327公裏,而且更接近水星北極。觀測結果是十分令人鼓舞的:水星確實有一個偶極磁場。從最初發現到完全證實,剛好是一年時間。
水星的偶極磁場與地球的很相像,極性也相同,即水星磁場的北極在水星的北半球,其南極在南半球。
水星磁場有多強呢?
磁場強度一般用一種叫做“高斯”的單位來表示,水星赤道上的磁場約0.004高斯,兩極處略微強些,約0.007高斯。跟地球磁場強度比較一下就更清楚些,地球表面赤道上的磁場強度在0.29~0.40高斯之間,兩極處的強度也略大,地磁北極約0.61高斯,南極約0.68高斯。大體上說來,水星表面磁場的強度大致是地球的 1%。與地球磁場相比,水星磁場強度不算高,更不要說與其他強磁場行星——木星和土星相比了。但是,除了這三顆行星之外,在太陽係的其餘行星中,水星還是可以稱得上是有較強磁場的一顆行星。
水星磁場與地球磁場還有一點很相像的地方,那就是磁軸與自轉軸並不重合,兩者互相交錯而形成一個夾角,水星的這個角度是12度,而地球則是11度多。磁軸指的是北磁極和南磁極之間的連綫。
既然存在磁場,磁場在太陽風的作用下肯定會被局限在一定的範圍內,這個範圍就是所謂的磁層。太陽風基本上不可能進入到磁層裏面。水星和地球都有磁場,也都有磁層,水星磁層衝着太陽那面的邊界——磁層頂到水星中心的距離,大致相當於1.45個水星半徑,地球磁層頂到地球中心的距離約11個地球半徑。所不同的是,地球磁層是不對稱的,有點像是條頭大尾小的大“鯨魚”,而且“尾巴”拉得很長;水星的磁層則是比較對稱的。
水星有一個基本上與自轉軸平行的偶極磁場,雖然磁場強度比地球的弱,但兩者卻很相似。人們首先想到的是,它們磁場的成因也許也是相似或相同的。
那麽,地球磁場是怎麽形成的呢?
關於地球磁場的成因,有好多種說法,是個在進一步探討中的問題。從本世紀50年代開始,所謂的“自激發電機”假說獲得越來越廣泛的贊同。多數人認為它不失為是個比較可以接受的理論。這個假說的依據是這樣的:
(1)地核物質是流體,高溫,具有良好的導電性能;(2)在極高的壓力下,地核物質性質發生了變化,即使在高溫時仍能保持弱的磁性;(3)地核物質在不斷地流動着和運動着。在這種情況下,流體地核物質在弱磁場內的運動,一方面不斷地産生電流,同時,所産生的電流反過來使原來的弱磁場不斷得到加強。因此,地核就好像我們平常所說的發電機那樣,有效地工作着。這就是所謂的“自激發電機”假說。
那麽,水星的磁場是不是像地球那樣,由“自激發電機”或某種類似於“自激發電機”的效應而産生的呢?
水星磁場在外觀上跟地球磁場很相像,水星的平均密度很大,每立方釐米5.46剋,在太陽係九大行星中僅僅比地球小一些,說明它也有類似地球那樣的鐵核。地核直徑約7000公裏,占地球體積的 16.2%,質量大體是地球總質量的31%。據估計,水星鐵核包含着水星全部質量的70%~80%。這樣的話,鐵核的直徑就該有3600公裏。按比例來說,水星的鐵核要比地球的地核大得多。
“自激發電機”假說要求行星的核心物質呈液態,可是,根據對水星的觀測和研究結果來看,它的內部很可能早就是固體了,當然就不可能以“自激發電機”那樣的效應來産生磁場。
正是由於這樣的考慮,在“水手10號”探測器飛臨水星和對水星進行探測之前,沒有人認為水星會有磁場。
水星有磁場,這是事實。如何理解呢?
有人認為:在水星形成的早期歷史階段,它的液態核心還沒有凝固,水星磁場是在那個時候産生的,並一直保留到現在。這種觀點遭到許多人的反對,認為根本是不可能的。主要理由是:在過去的幾十億年當中,由於放射性元素産生熱能,或者其他像隕星襲擊等原因,使得水星內部相應部位的溫度上升到物質喪失磁性所必需的最低溫度之上,從而使殘留下來的磁場完全消失。所以,即使當時保留了部分磁場,現在也早已消失了。
還有人認為,水星與太陽風持續不斷地相互作用,也許會由此而産生磁場。對這種主張的深入研究結果表明,這種相互作用雖然會由感應而産生磁場,但不可能産生與自轉軸平行的對稱性磁場。
看來,水星磁場是由某種我們還沒有想到或還不理解的原因造成的,這還是個難解的謎。不僅如此,有待完善的磁場成因理論,還必須能同時回答:地球磁場是怎麽産生的?為什麽有的天體沒有磁場?為什麽金星有一個比水星更大更熱的內核,卻沒有明顯的磁場等等問題。 | | 水星最亮的時候,目視星等達-1.9等。由於水星和太陽之間的視角距離不大,使得水星經常因距離太陽太近,淹沒在耀眼的陽光之中而不得見。即使在最宜於觀察的條件下,也衹有在日落西山之後,在西天低處的夕陽餘暉中,或是在日出之前,在東方地平綫才能看到它。
觀察水星的最加時候是在日出之前越50分鐘,或日落後50分鐘。當我們朝最靠近太陽的行星——水星看的時候,我們也就是朝太陽的方向看。需要牢記的是不要直接看太陽。
若用望遠鏡看水星沒,則可以選擇水星在其軌道上處於太陽一側或另一側離太陽最遠(答距)時,並在日出前或日落後搜尋到它。天文歷書會告訴你,這個所謂的“大距”究竟是在太陽的西邊(右邊)還是東邊(左邊)。若是在西邊,則可以在清晨觀測;若是在東邊,則可以在黃昏觀測。知道了日期,又知道了在太陽的哪一側搜尋,還應該盡可能挑一個地平綫沒有東西阻隔的地點。搜尋水星要在離太陽升起或落下處大約一柞寬的位置。你將會看到一個小小的發出淡紅色光的星星。
在其被太陽光淹沒之前,你大概可以觀測他2個星期。6個星期之後,它又會在相對的距角處重新出現。 | | 早期
水星最早被閃族人在(公元前三千年)發現,他們叫它 ubu-idim-gud-ud。最早的詳細記錄觀察數據的是巴比倫人,他們叫它 gu-ad 或 gu-utu。希臘人給它起了兩個古老的名字,當它出現在早晨時叫阿波羅,當它出現在傍晚叫赫耳墨斯,但是希臘天文學家知道這兩個名字表示的是同一個東西。希臘哲學家赫拉剋利特甚至認為水星和金星(維納斯星)是繞太陽公轉的而不是地球。水星的觀測因為它過於接近太陽而變的非常復雜;在地球可以觀測它的唯一時間是在日出或日落時。
美國國傢航空航天局
水星探査機水手10號(mariner 10)靠近過水星的唯一太空艙是水手10號。最近有一個被美國國傢航空航天局批準的項目, 項目被命名為messenger("信使號",是 mercury surface, space environment, geochemistry, and ranging 的字母縮寫, 意為 "水星表面, 空間環境, 地理化學和全嚮遙測"), 信使號已在2004年8月發射, 預計將在2011年3月到達水星。
日本和歐洲航天局
日本計劃加入歐洲航天局的一個叫做bepicolombo的項目, 這個項目將發射二個環繞水星飛行的飛船, 計劃一個給水星做地圖, 一個研究它的磁場. 初步的計劃中包括的登陸器已經放棄了. 俄國人計劃在2011年-2012年之間用聯盟火箭送出他們的飛船, 飛船將在四年後到達水星, 將會環繞軌道飛行, 繪製地圖並且研究它的磁場。
成為人類殖民地的可能
在水星南北極的環形山是一個很有可能適合成為地球外人類殖民地的地方, 因為那裏的溫度常年恆定(大約-200℃). 這是因為水星微弱的軸傾斜以及因為基本沒有大氣, 所以從有日光照射的部分的熱量很難攜帶至此,即使水星兩極較為淺的環形山底部也總是黑暗的.適當的人類活動將能加熱殖民地以達到一個舒適的溫度,周圍一個相比大部分地毬區域來說較低的環境溫度將能使散失的熱量更易處理. | | 當水星走到太陽和地球之間時,我們在太陽圓面上會看到一個小黑點穿過,這種現象稱為水星凌日。其道理和日食類似,不同的是水星比月亮離地球遠,視直徑僅為太陽的190萬分之一。水星擋住太陽的面積太小了,不足以使太陽亮度減弱,所以,用肉眼是看不到水星凌日的,衹能通過望遠鏡進行投影觀測。水星凌日每100年平均發生13次。最近一次凌日是在1999年11月16日5時42分。
水星的半徑為2440公裏,是地球半徑的38.3%。水星的體積是地球的5.62%,質量是地球的0.05倍。水星外貌如月,內部卻像地球,也分為殼、幔、核三層。天文學家推測水星的外殼是由硅酸????構成的,其中心有個比月球還大的鐵質內核。
水星超熱,有太陽風暴,嚮陽時表面溫度可達到數千攝氏度!
水星凌日,它發生的原理與日食相似。由於水星和地球的繞日運行軌道不在同一個平面上,而是有一個7度的傾角。因此,衹有水星和地球兩者的軌道處於同一個平面上,而日水地三者又恰好排成一條直綫時,纔會發生水星凌日。地球每年5月8日前後經過水星軌道的降交點,每年11月10日前後又經過水星軌道的升交點。所以,水星凌日衹能發生在這兩個日期的前後。
在人類歷史上,第一次預告水星凌日是"行星運動三大定律"的發現者,德國天文學家開普勒(1571至1630年)。他在1629年預言:1631年11月7 日將發生稀奇天象--水星凌日。當日,法國天文學家加桑迪在巴黎親眼目睹到有個小黑點(水星)在日面上由東嚮西徐徐移動。從1631年至2003年,共出現50次水星凌日,其中,發生在11月的有35次,發生在5月的僅有15次。每100年,平均發生水星凌日13.4次。
網絡用語解釋:
水星,在網絡上有時又被用做論壇中聊天版塊的代名詞,因為在網上許多論壇是禁止灌水(即發送無意義的消息或與主題無關的消息或版聊)的,所以有的論壇會專門開闢一個版塊讓喜愛灌水的朋友上去暢所欲言,想說什麽就說什麽(當然不能是色情暴力這類的),而這種版塊,就被稱作"水星"。 | | 半長徑 0.38709893 天文單位
偏心率 0.20563069
傾角 7.00487°
公轉周期 87.9693 天
自轉周期 58.6462 天
物理參數
質量 3.30200 × 1.e+23千克
平均半徑 2440 ± 1 千米
平均密度 5.427 /釐米3
表面重力 (赤道) 3.701 米/秒2
逃逸速度 4.435 千米/秒
衛星數: 無
公轉軌道: 距太陽 57,910,000 千米 (0.38 天文單位)
平均地表溫度 179°C
最高地表溫度 427°C (2008年5月最新測量結果 634.5°C )
最低地表溫度 -173°C (2008年5月最新測量結果 —86°C )
大氣組成: 氦 42% 鈉 42% 氧 15% 其它 1%
水星(Mercury)在八大行星中是最小的行星,比月球大1/3,同時也是最靠近太陽的行星。 水星目視星等範圍是 0.4 ~5.5。水星太接近太陽,所以常常被猛烈的陽光淹沒,它的軌道距太陽4590萬~6970萬千米之間,因此望遠鏡很少能夠仔細觀察它。水星也沒有自然衛星。靠近過水星的探測器衹有美國探測器水手10號和美國發射的信使號探測器。水手十號在1974年—1975年探索水星時,衹拍攝到大約45%的表面;信使號於2008年1月掠過水星。水星是太陽係中運動最快的行星,繞太陽一周衹需88天,自轉一周需58天15小時30分鐘,水星上的一天相當於地球上的59天。
水星的英文名字Mercury來自羅馬神話中衆神的使者墨丘利(對應希臘神話中的赫耳墨斯)。因為水星約88天繞太陽一圈,是太陽係中公轉最快的行星。符號是上面一個圓形下面一個交叉的短垂綫和一個半圓形(Unicode),是墨丘利所拿魔杖的形狀。在前5世紀,水星實際上被認為成二個不同的行星,這是因為它時常交替地出現在太陽的兩側。當它出現在傍晚時,它被叫做墨丘利;但是當它出現在早晨時,為了紀念太陽神阿波羅,它被稱為阿波羅。畢達哥拉斯後來指出他們實際上是相同的一顆行星。
晉書 :志第二 天文中(七曜 雜星氣 史傳事驗)
「辰星曰北方鼕水,智也,聽也。智虧聽失,逆鼕令,傷水氣,罰見辰星。辰星見,則主刑,主廷尉,主燕趙,又為燕、趙、代以北;宰相之象。亦為殺伐之氣,戰鬥之象。又曰,軍於野,辰星為偏將之象,無軍為刑事。和陰陽,應效不效,其時不和。出失其時,寒署失其節,邦當大饑。當出不出,是謂擊卒,兵大起。在於房心間,地動。亦曰,辰星出入躁疾,常主夷狄。又曰,蠻夷之星也,亦主刑法之得失。色黃而小,地大動。光明與月相逮,其國大水。」
墨丘利在羅馬神話中是商業、旅行和偷竊之神,即希臘神話中的赫耳墨斯,為衆神傳信的神,或許由於水星在空中移動得快,纔使它得到這個名字。
墨丘利及水星符號 早在公元前3000年的蘇美爾時代,人們便發現了水星。古希臘人賦於它兩個名字:當它初現於清晨時稱為阿波羅,當它閃爍於夜空時稱為赫耳墨斯。不過,古希臘天文學家們知道這兩個名字實際上指的是同一顆星星,赫拉剋賴脫(公元前5世紀之希臘哲學家)甚至認為水星與金星並非環繞地球,而是環繞着太陽在運行。
水星的軌道偏離正圓程度很大,近日點距太陽僅四千六百萬千米,遠日點卻有7千萬千米,在軌道的近日點它以十分緩慢的速度按歲差圍繞太陽嚮前運行(歲差:地軸進動引起春分點嚮西緩慢運行,速度每年0.2",約25800年運行一周,使回歸年比恆星年短的現象。分日歲差和行星歲差兩種,後者是由行星引力産生的黃道面變動引起的。)在十九世紀,天文學家們對水星的軌道半徑進行了非常仔細的觀察,但無法運用牛頓力學對此作出適當的解釋。存在於實際觀察到的值與預告值之間的細微差異是一個次要(每千年相差七分之一度)但睏擾了天文學家們數十年的問題。有人認為在靠近水星的軌道上存在着另一顆行星(有時被稱作Vulcan,“祝融星”),由此來解釋這種差異,結果最終的答案頗有戲劇性:愛因斯坦的廣義相對論。在人們接受認可此理論的早期,水星運行的正確預告是一個十分重要的因素。(水星因太陽的引力場而繞其公轉,而太陽引力場極其巨大,據廣義相對論觀點,質量産生引力場,引力場又可看成質量,所以巨引力場可看作質量,産生小引力場,使其公轉軌道偏離。類似於電磁波的發散,變化的磁場産生電場,變化的電場産生磁場,傳嚮遠方。
在1962年前,人們一直認為水星自轉一周與公轉一周的時間是相同的,從而使面對太陽的那一面恆定不變。這與月球總是以相同的半面朝嚮地球很相似。但在1965年,通過多普勒雷達的觀察發現這種理論是錯誤的。現在我們已得知水星在公轉二周的同時自轉三周,水星是太陽係中目前唯一已知的公轉周期與自轉周期共動比率不是1:1的天體。
由於上述情況及水星軌道極度偏離正圓,將使得水星上的觀察者看到非常奇特的景像,處於某些經度的觀察者會看到當太陽升起後,隨着它朝嚮天頂緩慢移動,將逐漸明顯地增大尺寸。太陽將在天頂停頓下來,經過短暫的倒退過程,再次停頓,然後繼續它通往地平綫的旅程,同時明顯地縮小。在此期間,星星們將以三倍快的速度劃過蒼空。在水星表面另一些地點的觀察者將看到不同的但一樣是異乎尋常的天體運動。
水星上的溫差是整個太陽係中最大的,溫度變化的範圍為90開到700開。相比之下,金星的溫度略高些,但更為穩定。
水星在許多方面與月球相似,它的表面有許多隕石坑而且十分古老,它也沒有板塊運動。另一方面,水星的密度比月球大得多,(水星 5.43 /立方釐米 月球 3.34/立方釐米)。水星是太陽係中僅次於地球,密度第二大的天體。事實上地球的密度高部分源於萬有引力的壓縮;或非如此,水星的密度將大於地球,這表明水星的鐵質核心比地球的相對要大些,很有可能構成了行星的大部分。因此,相對而言,水星僅有一圈薄薄的硅酸????地幔和地殼。
巨大的鐵質核心半徑為1800到1900千米,是水星內部的支配者。而硅酸????外殼僅有500到600千米厚,至少有一部分核心大概成熔融狀。
事實上水星的大氣很稀薄(幾乎不存在),由太陽風帶來的被破壞的原子構成。水星溫度如此之高,使得這些原子迅速地散逸至太空中,這樣與地球和金星穩定的大氣相比,水星的大氣頻繁地被補充更換。
水星的表面表現出巨大的急斜面,有些達到幾百千米長,三千米高。有些橫處於環形山的外環處,而另一些急斜面的面貌表明他們是受壓縮而形成的。據估計,水星表面收縮了大約0.1%(或在星球半徑上遞減了大約1千米)。
水星上最大的地貌特徵之一是Caloris盆地,直徑約為1300千米,人們認為它與月球上最大的盆地Maria相似。如同月球的盆地,Caloris盆地很有可能形成於太陽係早期的大碰撞中,那次碰撞大概同時造成了星球另一面正對盆地處奇特的地形。
除了布滿隕石坑的地形,水星也有相對平坦的平原,有些也許是古代火山運動的結果,但另一些大概是隕石所形成的噴出物沉積的結果。
水手號探測器的數據提供了一些近期水星上火山活動的初步跡象,但我們需要更多的資料來確認。
令人驚訝的是,水星北極點的雷達掃描(一處未被水手10號勘測的區域)顯示出在一些隕石坑的被完好保護的隱蔽處存在冰的跡象。
水星有一個小型磁場,磁場強度約為地球的1%。
至今未發現水星有衛星。
通常通過雙筒望遠鏡甚至直接用肉眼便可觀察到水星,但它總是十分靠近太陽,在曙暮光中難以看到。Mike Harvey的行星尋找圖表指出此時水星在天空中的位置(及其他行星的位置),再由“星光燦爛”這個天象程序作更多更細緻的定製。 | | 水星表面平均溫度約452K,變化範圍從90到700K,是溫差最大的行星;可以比較一下地球,地球上的度溫變化衹有11K。(這裏衹是太陽輻射能量,不考慮“季節”,“天氣”) 水星的表面的日照比地球強 8.9 倍,總共輻照度有 9126.6W/m2。 令人驚訝地,在1992年所進行的雷達觀察顯示,水星的北極有冰。一般相信,這些冰存在於陽光永無法照射到的環形山底部,由於彗星的撞擊和/或行星內部的氣體冒出表面而積纍的。 | | 早期
水星最早被閃族人在(公元前三千年)發現,他們叫它 Ubu-idim-gud-ud。最早的詳細記錄觀察數據的是巴比倫人,他們叫它 gu-ad 或 gu-utu。希臘人給它起了兩個古老的名字,當它出現在早晨時叫阿波羅,當它出現在傍晚叫赫耳墨斯,但是希臘天文學家知道這兩個名字表示的是同一個東西。希臘哲學家赫拉剋利特甚至認為水星和金星(維納斯星)是繞太陽公轉的而不是地球。水星的觀測因為它過於接近太陽而變的非常復雜;在地球可以觀測它的唯一時間是在日出或日落時。
美國國傢航空航天局
水星探査機水手10號(Mariner 10)靠近過水星的唯一太空艙是水手10號。最近有一個被美國國傢航空航天局批準的項目, 項目被命名為MESSENGER("信使號",是 MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging 的字母縮寫, 意為 "水星表面, 空間環境, 地理化學和全嚮遙測"), 信使號已在2004年8月發射, 預計將在2011年3月到達水星。
日本和歐洲航天局
日本計劃加入歐洲航天局的一個叫做BepiColombo的項目, 這個項目將發射二個環繞水星飛行的飛船, 計劃一個給水星做地圖, 一個研究它的磁場. 初步的計劃中包括的登陸器已經放棄了. 俄國人計劃在2011年-2012年之間用聯盟火箭送出他們的飛船, 飛船將在四年後到達水星, 將會環繞軌道飛行, 繪製地圖並且研究它的磁場。
成為人類殖民地的可能
在水星南北極的環形山是一個很有可能適合成為地球外人類殖民地的地方, 因為那裏的溫度常年恆定(大約-200℃). 這是因為水星微弱的軸傾斜以及因為基本沒有大氣, 所以從有日光照射的部分的熱量很難攜帶至此,即使水星兩極較為淺的環形山底部也總是黑暗的.適當的人類活動將能加熱殖民地以達到一個舒適的溫度,周圍一個相比大部分地毬區域來說較低的環境溫度將能使散失的熱量更易處理.
水星凌日水星凌日過程示意圖 當水星走到太陽和地球之間時,我們在太陽圓面上會看到一個小黑點穿過,這種現象稱為水星凌日。其道理和日食類似,不同的是水星比月亮離地球遠,視直徑僅為太陽的190萬分之一。水星擋住太陽的面積太小了,不足以使太陽亮度減弱,所以,用肉眼是看不到水星凌日的,衹能通過望遠鏡進行投影觀測。水星凌日每100年平均發生13次。最近一次凌日是在1999年11月16日5時42分。
水星的半徑為2440公裏,是地球半徑的38.3%。水星的體積是地球的5.62%,質量是地球的0.05倍。水星外貌如月,內部卻像地球,也分為殼、幔、核三層。天文學家推測水星的外殼是由硅酸????構成的,其中心有個比月球還大的鐵質內核。
水星凌日,它發生的原理與日食相似。由於水星和地球的繞日運行軌道不在同一個平面上,而是有一個7度的傾角。因此,衹有水星和地球兩者的軌道處於同一個平面上,而日水地三者又恰好排成一條直綫時,纔會發生水星凌日。地球每年5月8日前後經過水星軌道的降交點,每年11月10日前後又經過水星軌道的升交點。所以,水星凌日衹能發生在這兩個日期的前後。
在人類歷史上,第一次預告水星凌日是"行星運動三大定律"的發現者,德國天文學家開普勒(1571至1630年)。他在1629年預言:1631年11月7 日將發生稀奇天象--水星凌日。當日,法國天文學家加桑迪在巴黎親眼目睹到有個小黑點(水星)在日面上由東嚮西徐徐移動。從1631年至2003年,共出現50次水星凌日,其中,發生在11月的有35次,發生在5月的僅有15次。每100年,平均發生水星凌日13.4次。 | | 在太陽係的八大行星中,水星獲的了幾個"最" 的記錄:
離太陽最近 水星和太陽的平均距離為5790 萬公裏,約為日地距離的0.387,是距離太陽最近的行星, 到目前為止還沒有發現過比水星更近太陽的行星.
軌道速度最快 它離太陽最近,所以受到太陽的 引力也最大,因此在它的軌道上比任何行星都跑得快, 軌道速度為每秒48公裏,比地球的軌道速度快18公裏. 這樣快的速度,衹用15 分鐘就能環繞地球一周.
一"年"時間最短 地球每一年繞太陽公轉一圈, 而"水星年"是太陽係中最短的年.它繞太陽公轉一周 衹用88天,還不到地球上的3個月.這都是因為水星圍繞 太陽高速飛奔的緣故.難怪代表水星的標記和符號是 根據希臘神話,把它比作腳穿飛鞋,手持魔杖的使者.
表面溫差最大 因為沒有大氣的調節,距離太陽 又非常近,所以在太陽的烘烤下,嚮陽面的溫度最高時可達430℃,但背陽面的夜間溫度可降到零下160℃,晝夜溫 差近600℃,奪的行星表面溫差最大的冠軍,這真是一個 處於火和冰之間的世界.
衛星最少的行星 太陽係中現在發現了越來越多的 衛星,總數超過60,但衹有水星和金星是衛星數最少,或 根本沒有衛星的行星.
一"天"時間最長 在太陽係的行星中,水星"年"時 間最短,但水星"日"卻比別的行星更長, 水星公轉一周是88天(地球日),而是自轉一周是58.646天(地球日),地球每自轉一周就是一晝夜,而水星自轉三周纔是一晝夜。水星上一晝夜的時間,相當於地球上的176天。與此同時,水星也正好公轉了兩周。因此人們說水星上的一天等於兩年,地球人到了水星上多麽不習慣. | | 水星,在網絡上有時又被用做論壇中聊天版塊的代名詞,因為在網上許多論壇是禁止灌水(即發送無意義的消息或與主題無關的消息或版聊)的,所以有的論壇會專門開闢一個版塊讓喜愛灌水的朋友上去暢所欲言,想說什麽就說什麽(當然不能是色情暴力這類的),而這種版塊,就被稱作"水星"。
神話稱水星為處女座和雙子座的守護星。
在太陽係中除了金星和水星外都有衛星,金星也曾有但消失了。
汽車品牌
水星汽車標志為福特旗下一著名品牌,是該汽車公司唯一自創的品牌,20世紀30年代中期,福特汽車的管理層意識到在經濟型的福特車和豪華的林肯車之間仍存在市場機會,於是在1935年開發出了水星品牌,進軍中檔車市場,1938年10月正式推出水星産品。當時的水星配備了強勁的95馬力,V-8發動機,大受歡迎,一年之內就占領了美國2.19%的轎車市場份額。1941-1945年,由於二戰的影響,水星的生産被迫中斷。1945年,福特汽車成立了林肯-水星分部,由本森福特(亨利福特二世的胞弟)掌管。1998年,林肯水星的總部遷往加州的阿爾文(Irvine)。水星一直是創新和富於個性的美國車的代表。 | | shuixing
水星
Mercury
太陽係中最靠近太陽的行星。在天文學中常以符號□表示。中國古代又稱水星為辰星。它最亮時目視星等達-1.9等,同太陽的角距離最大不超過28°。由於它離太陽很近,我們平時難於觀察到,衹有當它在大距(見行星視運動)附近時才能看到。至今尚未發現水星有衛星。
公轉和自轉 水星繞太陽公轉軌道面和黃道面的夾角為7°。在太陽係中除冥王星外,水星軌道面和黃道面的交角最大。水星軌道半長徑約為 5,790萬公裏。軌道很扁,偏心率為0.206,僅次於冥王星。水星在軌道上的平均運動速度為47.89公裏/秒,是太陽係中運動速度最快的行星。它的公轉周期為87.969日,會合周期為115.88日。
水星下合時常常穿過日面,那時我們會在太陽圓面上看到一個小黑圓點穿過,這種現象稱為水星凌日。水星凌日的條件和發生日食的條件相似,每世紀平均發生13次。下次水星凌日將發生在1986年11月13日。觀測水星凌日現象能更精確地測定水星的軌道。
水星除繞太陽公轉外,還有自轉。過去一直認為,水星的自轉周期由於潮汐作用變成和公轉周期相等,也是87.969日。1965年,射電天文學家測得水星的自轉周期為58.646日,正好是它公轉周期的三分之二。對這個問題迄今尚無恰當的解釋。
水星近日點在它的軌道平面上移動,每一百年嚮前移動(天文學上稱為進動)5,601□。用牛頓力學衹能解釋5,558□,還差43□,無法解釋。這個值被稱為水星近日點的反常進動。直至1915年愛因斯坦建立廣義相對論後,這一現象纔得到圓滿的解釋(見水星近日點進動問題、廣義相對論的天文學驗證)。
物理狀況 水星的半徑約為 2,440公裏,是地球半徑的38.3%。體積是地球的5.62%。質量為 3.33×10□剋,是地球的5.58%。平均密度為5.46/釐米□,比地球略小。水星表面的重力加速度為 373釐米/秒□,因此,水星表面上物體的逃逸速度也很小,為4.3公裏/秒。水星和月球一樣,本身不發光,衹能反射太陽光。因此,通過望遠鏡可以看到水星有類似月相的變化。水星的反照率為0.06,比月球反照率0.07稍小;色指數為+0.91,也比月球的色指數+1.15略小。這說明,水星表面情況和月球表面情況相差不多。
美國發射的行星際探測器“水手”10號於 1974年3月29日、9月21日和1975年3月16日三次經過水星,探測到有關水星的許多情報。水星的表面很象月球,布滿了大大小小的環形山。此外,還有平原、裂𠔌、盆地各種地形(見彩圖“水手”10號1975年3月在離水星5萬公裏處拍攝的水星表面)。其中有個中心位於北緯 30°、西經195°,半徑達1,300公裏的卡路裏盆地,是太陽係諸行星中表面溫度最高的地方。水星上有極稀薄的大氣,大氣壓小於2×10□毫巴,大氣中含有氦、氫、氧、碳、氬、氖、氙等元素。有些高度超過3公裏、長度超過500公裏的懸崖分佈在水星表面。這是水星上沒有大氣風化的證據。自從水星遭受嚴重的隕石轟擊形成環形山以來,就不曾有過較多的大氣。水星表面的大氣既然如此稀薄,晝夜溫度相差必然很大。白天太陽光直射處溫度達到700K,夜晚冷到100K。
“水手”10號行星探測器拍攝的水星照片
水星的平均密度較大,在九大行星中僅次於地球,這說明它有類似地球那樣的內核。據雷諾等人估計,水星內部有一個鐵核,鐵核約占水星質量的70~80%。鐵核外面有一層厚約500~600公裏的硅酸????包層。
“水手”10號探測器還發現水星有磁場,在赤道上磁場強度為4×□高斯,在兩極為7×□高斯。水星磁場位形與地球相似,也是偶極場,南、北兩磁極的連綫與水星自轉軸交角為12°。水星也有磁層。
(劉麟仲)
| | - n.: Mercury, the planet nearest to the sun, the planet Mercury
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