【水星】 (第2/3页)

度平缓些。

    水星上的环形山和月球上的环形山一样，也进行了命名。在国际天文**合会已命名的310多个环形山的名称中，其中有15个环形山是以我们中华民族的人物的名字命名的。有伯牙：传说是春秋时代的音乐家；蔡琰：东汉末女诗人：李白：唐代大诗人；白居易：唐代大诗人：董源：五代十国南唐画家；李清照：南宋女词人；姜夔：南宋音乐家；梁楷：南宋画家；关汉卿：元代戏曲家；马致远：元代戏曲家；赵孟頫：元代书画家；王蒙：元末画家；朱耷：清初画家；曹沾（即曹雪芹）：清代文学家；鲁迅：中国现代文学家。

    水星表面上环形山的名字都是以文学艺术家的名字来命名的，没有科学家，这是因为月面环形山大都用科学家的名字命名了。水星表面被命名的环形山直径都在20公里以上，而且都位于水星的西半球。这些名人的大名将永远与日月争辉，纪念他们为人类作出的卓越贡献。

    水星的地形特征列于下：

    环形山——请参阅水星环形山列表

    反照率特征(标识出不同区域的反射情况)

    大山脉——请参阅水星大山脉列表

    山脉

    大平原——请参阅水星平原列表

    断崖——请参阅水星断崖列表

    大峡谷——请参阅水星峡谷列表

    地质构造

    1.地壳-100–200kmthick

    2.结皮-600kmthick

    3.核心-半径约1，800km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，却比金星大。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。水星的总重量约为30000兆公吨。

    水星的核心

    水星外貌如月，内部却很像地球，也分为壳、幔、核三层。水星的半径为2439公里，是地球半径的38.2％，18个水星合并起来才抵得上一个地球的大小。质量为3.33×10^26克，为地球质量的5.58％，平均密度为5.433克／cm^3，略低于地球的平均密度。在九大行星中，除地球外，水星的密度最大。由此天文学家推测水星的外壳是由硅酸盐构成的，其中心有个比月球大得多的铁质内核。这个核球的主要成分是铁、镍和硅酸盐。根据这样的结构，水星应含铁20000亿亿吨，按目前世界钢的年产量（约8亿吨）计算，可以开采2400亿年，真是一座取之不尽，用之不竭的大铁矿！

    美国发射的“水手10号”在1974年3月、9月和1975年3月探测了水星，并向地面发回5000多张照片，为我们了解水星提供了珍贵的信息。从照片上我们看出，水星的外貌酷似月球，有许多大小不一的环形山，还有辐射纹、平原、裂谷、盆地等地形。人们推测水星的壳层与月球类似，并且都有过陨星轰击历史。水星上有极稀薄的大气，大气压小于2×10百帕，大气中含有氦、氢、氧、碳、氩、氖、氙等元素。由于大气非常稀薄，水星的表面白天和夜晚的温度相差很大。白天太阳光直射处温度高达427℃，夜晚太阳照不到时，温度降低到-173℃。温差变化如此悬殊，绝不可能有生物存在。

    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。

    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。

    天体运动

    水星离太阳的平均距离为5790万公里，绕太阳公转轨道的偏心率为0.206，故其轨道很扁。太阳系天体中，除冥王星外，要算水星的轨道最扁了。水星在轨道上的平均运动速度为48公里／秒，是太阳系中运动速度最快的行星，它绕太阳运行一周只需要88天，除公转之外，水星本身也有自转。过去认为水星的自转周期应当与公转周期相等，都是88天。1965年，美国天文学家戈登、佩蒂吉尔和罗·戴斯用安装在波多黎各阿雷西博天文台的、当今世界上最大的射电望远镜测定了水星的自转周期，结果并不是88天，而是58.646天，正好是水星公转周期的2／3。水星轨道有每世纪快43″的反常进动。

    地球每自转一周就是一昼夜，而水星自转三周才是一昼夜。水星上一昼夜的时间，相当于地球上的176天。与此同时，水星也正好公转了两周。因此人们说水星上的一天等于两年。由于水星在近日点时总以同一经度朝着太阳，在远日点时以相差90°的经度朝着太阳，所以水星随着经度不同而出现季节变化。

    公转

    水星的运行轨道是偏心的，半径从4600万公里到7000万公里变化。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。

    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，在近日点后的四天，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。

    天体磁场

    不管它的缓慢自转，水星有一个相对强劲的磁场，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。

    水星有没有磁场？70年代以前，也是谁都不知道。而一般估计，这么小的一个天体大概是不会有磁场的。

    1973年11月，第一个也是到目前为止唯一的一个水星探测器发射成功，它的既定考察任务中，有一项就是探测水星究竟有没有磁场。它就是美国的“水手10号”探测器。探测器曾经3次从水星上空飞过，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号”第一次飞越水星时，最近时距水星只有720多公里。探测器上的照相机在拍摄布满环形山的水星地貌的同时，磁强计意外地探测到水星似乎存在一个很弱的磁场，而且可能是跟地球磁场那样有着两个磁极的偶极磁场。水星表面环形山和磁场的发现使科学家很感兴趣，因为这些都是前所未知的。但是，磁场的存在必须得到进一步的证实，这就要等待到“水手10号”与水星的另一次接近。

    水星上既无水，也没有空气。水星外观同月球相似，只是水星上有更多的环形山，高地平原参差不齐。与月面有所不同的是，水星表面分布着隆起的陡壁和山脊，宛如苹果因水分蒸发而表面收缩形成的皱纹。水星表面宁静、平滑，过去可能发生过火山活动，有火山熔岩形成的平面状地区，还遍布着大大小小的陨石坑。水星上有一个巨大的同心圆构造，它位于赤道地带，直径约有1300千米，被科学家命名为“卡路里盆地”。水星表面有100多个具有放射条纹的坑穴，还有大量断崖，有的长达数百千米。水星的密度与地球接近，并有一全球性的磁场。水星磁场的发现，表示水星内部可能是一个高温液态的金属核，这个既重又大的铁镍内核直径超过水星直径的1/3，有整个月球那么大。水星磁场强度只有地球的1％，磁力线的分布图形简直就是地球磁场按比例的缩影。

    总之，水星没有空气，没有水分，也没有卫星。其上的温差很大，运行速度快，没有什么惊人的奇观，更没有任何生物痕迹。但是水星这种既像月球又像地球的特征，是宇宙中物质多样性的生动证明，也是研究太阳系形成和起源的宝贵资料。

    由于水手10号仅拍摄到水星表面的37％，所以人类对水星的了解还很少。

    “水手10号”探测器的飞行轨道是这样安排的：在到达水星区域时，它每176天绕太阳转一圈。我们知道，水星每88天绕太阳一周，也就是说，水星每绕太阳两圈，“水手10号”来到水星附近一次，飞越水星并进行探测。

    “水手10号”第二次飞越

    （本章未完，请点击下一页继续阅读）

『加入书签，方便阅读』