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文檔簡(jiǎn)介
1、水手10號(hào)1974.3.水星是九大行星中最靠近太陽的行星,公轉(zhuǎn)軌道半徑為5791萬公里(0.38AU);直徑為4880公里,在九大行星中大小排行是第八,僅大於冥王星,甚至比一些氣體行星的較大衛(wèi)星如木衛(wèi)三及土衛(wèi)六還小,但是質(zhì)量大得多,為3.30x1023公斤。人類知道水星最早可追溯至蘇美人(公元前三世紀(jì));希臘人曾為它在早晚出現(xiàn)時(shí)各取了不同的名字,但同時(shí)代的天文學(xué)家已知道二者其實(shí)是同一個(gè)星體,柏拉圖學(xué)派的赫拉克利特(Heraclitus)
2、甚至相信水星和金星是繞著太陽公轉(zhuǎn)而非繞著地球。只有一個(gè)太空探測(cè)船-美國(guó)的水手十號(hào)曾到過水星,它在1973至1974年間曾三度飛越水星,繪測(cè)出45%表面積的地圖;另一方面哈伯太空望遠(yuǎn)鏡卻無法觀測(cè)水星,因?yàn)樗翘咏?,哈伯的精密儀器會(huì)被強(qiáng)烈的太陽光給燒毀。水星有一個(gè)偏心率很高的公轉(zhuǎn)軌道,它的近日點(diǎn)距太陽只有4600萬公里;但遠(yuǎn)日點(diǎn)卻有7000萬公里,近日點(diǎn)的歲差移動(dòng)速率則很慢。19世紀(jì)的天文學(xué)家曾很謹(jǐn)慎地測(cè)量出水星的公轉(zhuǎn)數(shù)據(jù),但卻很難以
3、牛頓運(yùn)動(dòng)定律完美解釋,數(shù)十年間,在觀測(cè)數(shù)據(jù)與理論推導(dǎo)之間就是有那麼一點(diǎn)差距始終無法解釋,當(dāng)時(shí)一般推論是有另一顆尚未發(fā)現(xiàn)的行星在一旁影響水星的軌道。這個(gè)謎題後來被愛因斯坦的一般相對(duì)論給解開了,事實(shí)上對(duì)水星軌道的完美推論是一般相對(duì)論能被學(xué)界接受的一大例證之一。在1962年之前,一般都認(rèn)為水星的一「天」是和它的一「年」等長(zhǎng),如此水星就會(huì)像月球?qū)Φ厍蛞话悖冀K以同一面面向太陽,但是在1965年以都卜勒雷達(dá)觀測(cè)其自轉(zhuǎn)速度後,這種想法就被推翻了:水
4、星每公轉(zhuǎn)兩周會(huì)自轉(zhuǎn)三圈!水星是太陽系已知星體中唯一不是以1:1的方式達(dá)到公轉(zhuǎn)/自轉(zhuǎn)共振狀態(tài)的。這種特別的現(xiàn)象以及水星非常橢圓的公轉(zhuǎn)軌道,造就了在水星表面上會(huì)見到的一些奇妙的效果:在某些經(jīng)度會(huì)看到太陽升起,然後在它慢慢升到天頂?shù)倪^程中,看起來會(huì)愈來愈大;到了天頂,太陽會(huì)停下來,然後倒退,再停下來,然後恢復(fù)前進(jìn)直到落下,在這段過程中太陽看起來又會(huì)愈來愈小。而在太陽升落之間,其它恆星已經(jīng)歷了三度升落!在其他地方觀測(cè)的狀況各有不同,但是同樣也是
5、非常的奇妙。水星表面的溫度差異是整個(gè)太陽系中最極端的:從90K至700K;金星的溫度雖然高得多,但是溫差則小得多。水星在很多方面都很像月球:表面佈滿撞擊坑洞且甚為古老,也沒有板塊運(yùn)動(dòng);但另一方面,水星的平均密度(5.43gmcm3)高出月球(3.34gmcm3)甚多,它是九大行星中密度第二大的,僅次於地球。然而地球的高密度是由於其大質(zhì)量的重力壓密效果所造成,若非如此則水星的密度將會(huì)比地球還高,這表示水星的高密度鐵質(zhì)核心佔(zhàn)全星體的比例比地
6、球的還大,說不定就是水星最主要的組成,這樣說來它會(huì)只有很薄的巖石外殼(相當(dāng)於地球的地殼加上地函)。據(jù)推估其鐵質(zhì)核心半徑達(dá)1800至1900公里,而其巖石外殼只有500到600公里薄。此外,有一部分的鐵質(zhì)核心可能是液態(tài)的。水星只有非常微薄的大氣,是由太陽風(fēng)自其表面吹襲出來的原子所組成,因?yàn)樗呛軣?,這些原子很快就會(huì)逸散到太空去,因此相對(duì)於金星及地球的穩(wěn)定大氣,水星的大氣是不斷地新生的。水星表面有一些巨大的斷崖,最長(zhǎng)可達(dá)數(shù)百公里,落差最高可
7、達(dá)三公里。由其中有些斷崖切過坑洞及其他特徵,可知這些斷崖是由於水星早期的表面收縮作用而造成的,據(jù)估計(jì)這樣的收縮率約為0.1%,相當(dāng)於半徑縮短了1公里。水星表面最大的地形是卡路里(Calis)盆地(右圖),它的直徑大約有1300公里之廣,一般認(rèn)為它與月面上的大盆地(月海)類似,應(yīng)該同樣是由於太陽系早期的超大型撞擊所造成,而恰在其背面的一些特別的地形(左圖)恐怕也是起因於同一事件。除開多坑洞的區(qū)域,水星也有一些比較平坦的地方,有些可能是早期
8、的火山活動(dòng)所造成,但也有一些可能是被撞擊坑洞的噴出物所填平。在對(duì)水手十號(hào)數(shù)據(jù)的再分析中,發(fā)現(xiàn)水星一些近期火山活動(dòng)的初步證據(jù),但還有待進(jìn)一步的確認(rèn)。令人驚奇的是,在雷達(dá)對(duì)水星北極區(qū)的觀測(cè)中,發(fā)現(xiàn)在一些坑洞的陰影中有水冰存在的證據(jù)。這個(gè)區(qū)域水手十號(hào)並沒有測(cè)繪過。水星的磁場(chǎng)很微弱,約只有地球的1%;也沒有已知的衛(wèi)星。水星通常可以用雙筒望遠(yuǎn)鏡甚至肉眼就能看到,但由於它很靠近太陽,因此若在晨曦或晚霞的餘光中就很難看到了。有些網(wǎng)站可以顯示水星及其它
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