水星
维库，知识与思想的自由文库
水星是太阳系行星之一，按离太阳由近及远的次序排列为第一颗。在中國古代又稱為「辰星」。
[编辑] 概述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，只拍攝到大約45%的表面(見右圖)。水星是太陽系中運動最快的行星。 水星的英文名字Mercury來自羅馬神墨丘利。他是罗马神话中的信使。因为水星约88天绕太阳一圈，是太阳系中公转最快的行星。符號是上面一個圓形下面一個交叉的短垂線和一個半圓形(Unicode: ☿). 是墨丘利所拿魔杖的形狀。在前5世紀，水星實際上被認爲成二個不同的行星，這是因爲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，爲了紀念太陽神阿波羅，它被稱爲阿波羅。畢達哥拉斯後來指出他們實際上是相同的一顆行星。 中國古代則稱水星爲“辰星”或「昏星」。 晉書 :志第二 天文中(七曜 雜星氣 史傳事驗) 「辰星曰北方冬水，智也，聽也。智虧聽失，逆冬令，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。」 [编辑] 物理性质[编辑] 大氣水星只有微量的大氣。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制所替換，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。 [编辑] 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，地球上的度溫變化只有11K。(這裏只是太陽輻射能量，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累的。 [编辑] 地形地貌水星的环形山很类似月球。水星表面最显著的的特徵(只包括已经被拍摄过的部分)之一是一个直径达到1350km的冲击性环形山：卡路里盆地，是水星上温度最高的地区。水星地形被标记为多起伏的，原因是几十亿年前水星的核心冷却收缩引起的外壳起皱。大多数的水星表面包括二个不同的年龄层；比较年轻的比较平，或许是因为溶岩浸入了较早地形的结果。除此之外,水星有“显著性”的“周期性膨胀”。 水星的表面很像月球，滿佈著環形山、大平原、盆地、輻射紋和斷崖。1976年，国际天文学联合会开始为水星上的环形山命名。 水星的地形特征列于下： [编辑] 内部物质组成这个行星有一个相对大的(即使是与地球相比)的铁质核；水星由大约 70% 的金属和 30% 的硅酸盐组成，以致密度较高。平均密度是 5430kg/m3；略微地小于地球密度，卻比金星大。地球高密度产生的原因是地球的质量压缩了地球的体积。水星的质量只有地球的 5.5%——铁核占据了 42% 的行星容积(地核只占 17% )，核的周围是 600km 厚的行星幔。水星的總重量約為30 000兆tonnes。 [编辑] 公转水星的运行轨道是偏心的，半径从 4 600 萬公里到 7 000 萬公里变化。围绕太阳的缓慢岁差不能完全地被牛顿经典力学所解释，以致于在一段时间内很多人用设想的另外一个更靠近太阳的行星(有时被称为火神星)来解释这个混乱。这称为“水星近日点进动”。无论如何，爱因斯坦的广义相对论后来提供了一种可以消除这个小误差的解释。 [编辑] 自转1889年意大利天文学家夏帕里利经过多年观测认为水星自转时间和公转时间都是88天。直到1965年，美国天文学家才测量出了水星自转的精确周期58.646天。 在一些时候，在水星的表面上的一些地方，在同一个水星日里，当一个观测者(在太阳升起时)时观测，可以看见太阳先上升，然后倒退最后落下，然后再一次的上升。这是因为大约四天的近日点周期，水星轨道速度完全地等于它的自转速度，以致于太阳的视运动停止，在近日点时，水星的轨道速度超过自转速度；因此，太阳看起来会逆行性运动，在近日点後的四天, 太阳恢复正常的视运动。 直到1965年使用雷达观测后，观察数据否决了水星对太阳是潮汐固定的的想法：自转使得所有时间裏水星保持相同的一面对着太阳。水星轨速振谐为3:2 ,这就是说自转三次的时间是围绕太阳公转两次的时间；水星的轨道离心使这个谐振持稳。最初天文学家认为它有被固定的潮汐是因为水星处于最好的观测位置，它总是在 3:2 谐振中的相同时刻，展现出相同的一面，就如同它完全地被固定住一样。水星的自转比地球缓慢 59 倍。 因为水星的 3:2 的轨速比率， 一个恒星日 (自转的周期) 大约是58.7个地球日，一个太阳日(太阳穿越两次子午线之间的时间)大约是176个地球日。 [编辑] 磁场不管它的缓慢自转,水星有一个相对强劲的磁気圈，是地球产生的磁场力的1%。这个磁场以一个方式类似地球的方式被产生，是藉着核心金属液体的流动产生的电场；目前的估计水星的核心不足以热到来液化镍-铁合金，但是它应该可以液化一些低熔点的物质例如说硫或锍。也可能水星的磁场是一个现在已经停止的早期的发电机效应产生的残余产品，磁场已经“冻结(保存)”在了固体磁性材料中。 [编辑] 水星上的铁水星所含有的铁的百分率超过任何其他已知的星系行星。这里有数个的理论被提出来说明水星的高金属性。 一个理论说本来水星有一个和普通球粒状陨石相似的金属—硅酸盐比率. 那时它的质量是目前质量的大约 2.25 倍，但在早期太阳系的历史中的某个时间，一个星子/微星体撞掉了水星的 1/6。影响是水星的地壳 和 地幔 失去了。类似的另外一个理论是一个用来解释地球月亮的形成的，参见巨物影响理论。另一种说，水星可能在所谓太阳星云早期的造型阶段，在太阳爆发出它的能量之前已经稳定。在这个理论中水星那时大约质量是目前的两倍；但因为原恒星收缩，水星的温度到达了大约 2500K 到 3500K 之间；甚至高达 10000K。许多的水星表面的岩石在这种温度下蒸发，形成 "岩石蒸汽"，随后，"岩石蒸汽" 被星际风暴带走。第三个理论，类似第二个，认为水星的外壳层是被太阳风长期侵蚀掉了的。 [编辑] 水星上的冰在1992年的雷达观察中显示水星含有冻结的水冰。这被认为只存在于那永远的阴暗一面的环形山底，被彗星和/或从行星内部喷发出来并堆积在那里。 [编辑] 水星探索[编辑] 早期水星最早被闪族人在（公元前三千年）发现，他们叫它 Ubu-idim-gud-ud。最早的详细记录观察数据的是巴比伦人，他们叫它 gu-ad 或 gu-utu。希腊人给它起了两个古老的名字，当它出现在早晨时叫阿波罗，当它出现在傍晚叫赫耳墨斯，但是希腊天文学家知道这兩个名字表示的是同一个东西。希腊哲学家赫拉克利特甚至认为水星和金星（维纳斯星）是绕太阳公转的而不是地球。水星的观测因为它过于接近太阳而变的非常复杂；在地球可以观测它的唯一时间是在日出或日落时。 [编辑] 美国国家航空航天局靠近过水星的唯一太空舱是水手10号。最近有一个被美国国家航空航天局批准的项目, 项目被命名为MESSENGER("信使号"，是 MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging 的字母缩写, 意为 "水星表面, 空间环境, 地理化学和全向遥测"), 信使號已在2004年8月發射, 預計將在2011年3月到达水星。 [编辑] 日本和欧洲航天局日本计划加入欧洲航天局的一个叫做BepiColombo的项目, 这个项目将发射二个环绕水星飞行的飞船, 计划一个给水星做地图, 一个研究它的磁场. 初步的计划中包括的登陆器已经放弃了. 俄国人計畫在2011年-2012年之间用联盟火箭送出他们的飞船, 飞船将在四年后到达水星, 将会環绕轨道飞行, 繪制地图并且研究它的磁场。 [编辑] 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擕帶至此,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,週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处理. [编辑] 關于水星的科幻水星是科幻小說作者感興趣的題材. 主題主要包括暴露在太陽輻射下的危險;停留在水星緩慢移動的明暗界綫(白天與夜晚之間的界綫)上被過度輻射所傷害的可能和獨裁政府(可能因為水星表面溫度很高的緣故)
[编辑] 请参阅[编辑] 参考文献
[编辑] 外部链接A▼▲
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
