水星

基本数据
| 与太阳的平均距离 | 约5790万千米(0.39天文单位) |
|---|---|
| 直径 | 约4879千米 |
| 质量 | 约为地球的0.055倍 |
| 自转一周 | 约58.6个地球日 |
| 从日出到下一次日出 | 约176个地球日 |
| 公转一周 | 约88个地球日 |
| 卫星 | 0 |
| 表面重力 | 约为地球的0.38倍 |
| 表面温度 | 夜间约−180 °C,白天约430 °C |
要点
- 水星是太阳系中最小的行星,也是离太阳最近的行星。
- 它几乎没有大气,因此表面温度从白天的约430 °C骤降到夜间的约−180 °C。
- 它的金属内核占据了行星内部的大部分,比例远远超过地球。
- 从一次日出到下一次日出约需176个地球日,相当于水星上的两年。
- 每年有几周时间,可以在暮色中的低空用肉眼看到它。
水星是什么样子
水星是一颗小小的岩石星球,只比我们的月球稍大一些。它绕太阳运行的速度比其他任何行星都快,西方因此用罗马神话中脚步飞快的信使之神为它命名。
近距离看,水星和月球非常相似:灰色、布满尘埃、到处是陨石坑。那里没有海洋,没有云,也没有卫星。一个在地球上体重100千克的人,到了水星上只有约38千克。
表面与极其稀薄的“空气”
水星没有真正的大气层,只有一层外逸层,也就是稀疏散布的钠、钾、氧等原子。这些原子是被阳光和太阳风(从太阳向外流出的带电粒子流)从地表撞击出来的。它们的数量太少,既留不住热量,也无法供人呼吸。
由于没有大气这层“毯子”,太阳一落山热量就迅速散失。这就是为什么水星虽然离太阳最近,却不是最热的行星。白天地表温度可达约430 °C,足以熔化铅;夜晚一侧则会降到约−180 °C。
水星表面记录了数十亿年的撞击历史。最大的撞击痕迹卡路里盆地直径约1550千米。平原上蜿蜒着长长的悬崖,有些高度超过1.5千米。科学家认为,这些悬崖是行星冷却收缩时形成的,地壳就像正在风干的苹果皮一样起了皱。
水星的内部
就体积而言,水星重得出奇。它富含铁的内核向外延伸到行星半径的约85%,上面只剩下薄薄的岩石地幔和地壳。而地球的内核只延伸到大约一半的位置。
水星内核的一部分至今仍是熔融状态,它缓慢翻腾,产生了微弱的磁场,强度约为地球磁场的1%。水星为什么含有这么多金属,目前仍有争议。一种观点认为,它在早期经历过一次巨大的碰撞,外层的大量岩石被剥离了。
奇特的历法
水星每58.6个地球日自转一周,每88天绕太阳公转一周。这两种运动以3比2的比例锁定在一起:每绕太阳两圈,就自转三圈。
结果是水星上的太阳日非常漫长。从一次日出到下一次日出约需176个地球日,所以水星上的一“天”相当于它的两年。它的轨道也是所有行星中最扁的,与太阳的距离在约4600万千米到7000万千米之间变化。
水星的自转轴几乎完全直立,因此没有真正的季节。两极附近的深坑永远照不到阳光,温度低到足以保存冰。
探索水星
到达水星并不容易。飞向太阳的探测器会不断加速,需要用数年时间反复飞掠减速,才能慢到足以进入环绕轨道。
美国国家航空航天局(NASA)的水手10号最早造访水星,于1974年和1975年三次飞掠,拍摄了不到一半的表面。NASA的信使号先三次飞掠,随后在2011年至2015年间环绕水星运行。它绘制了整颗行星的地图,为极地陨石坑中存在水冰找到了有力证据,并在任务结束时被操控撞向水星表面。
贝皮科伦坡号是欧洲航天局(ESA)与日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的联合任务,于2018年发射。截至2026年秋季,它计划于2026年11月21日进入水星轨道,随后分离为两个轨道器,主要科学探测阶段预计在2027年4月开始。
如何在天空中看到水星
在我们的天空中,水星从不远离太阳,所以只能在暮色中贴近地平线的低空看到它。可以在日落后不久望向西方,或在日出前不久望向东方。
最佳观测时机是在大距前后,也就是水星看起来离太阳最远的时候,最远可达约28度。每次大距的好时机持续一到两周,一年会出现好几次。开阔、晴朗的地平线很有帮助,水星看上去像一颗明亮、稳定、略带粉色的星星。
用小型望远镜可以看到水星像一个小月亮一样有相位变化,但几乎看不到表面细节。千万不要把双筒镜或望远镜指向太阳附近:一定要等太阳完全落下,或者在太阳升起之前观测,因为即使透过光学仪器瞥一眼阳光,也可能造成永久性眼睛损伤。
你知道吗?
水星偶尔会从地球和太阳之间正好穿过,看起来就像一个小黑点从日面上移过,这叫作水星凌日。下一次水星凌日将发生在2032年11月13日,观看时必须使用合适的太阳滤镜。