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一滴水的遇見

第24章 太陽系內(nèi)八大行星之一--水星

一滴水的遇見 作家79AgKu 1194 2021-11-29 07:47:26

  太陽系,是以太陽為主導(dǎo)的一個(gè)行星系統(tǒng)。太陽的赤道半徑為69.6萬公里,太陽質(zhì)量約為33萬倍地球質(zhì)量,自轉(zhuǎn)軸角度約7.3°。太陽系的所有行星全都受太陽引力的支配。

  八大行星,是指太陽系的八個(gè)大行星,按照離太陽的距離從近到遠(yuǎn),依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八大行星自轉(zhuǎn)方向多數(shù)也和公轉(zhuǎn)方向一致。只有金星和天王星兩個(gè)例外。金星自轉(zhuǎn)方向與公轉(zhuǎn)方向相反,天王星則是與公轉(zhuǎn)軌道呈97°角的“躺著”旋轉(zhuǎn)。

  行星的定義:一是必須圍繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的天體;二是質(zhì)量足夠大,能依靠自身引力使天體呈圓球狀;三是這個(gè)軌道附近應(yīng)該沒有其他物體(清理其軌道上的其它物體)。按這樣的劃分,太陽系的行星就只有這八顆。

  水星赤道半徑為2440公里,質(zhì)量約為0.06倍地球質(zhì)量,自轉(zhuǎn)軸角度(自轉(zhuǎn)軸相對(duì)于行星自己的公轉(zhuǎn)面的傾角)接近0°,公轉(zhuǎn)軌道距太陽 57,910,000千米(0.38天文單位),平均轉(zhuǎn)動(dòng)速度為每秒47.89千米。

  水星有一圈僅有500到600千米厚的硅酸鹽地幔和地殼。但他是個(gè)高密度的行星,巨大的鐵質(zhì)核心半徑為1800到1900千米,是水星內(nèi)部的支配者,至少有一部分核心大概成熔融狀。水星有一個(gè)小型磁場(chǎng),磁場(chǎng)強(qiáng)度約為地球的1%。

  水星的表面溫度從90至700 K。水星的大氣很稀薄,由太陽風(fēng)帶來的被破壞的原子構(gòu)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(wěn)定的大氣相比,水星的大氣頻繁地被補(bǔ)充更換。

  水星有幾個(gè)突出的標(biāo)志:

  水星是八大行星中最小的一顆:直徑約為4880千米。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(yùn)動(dòng)。另一方面,水星的密度比月球大得多(水星為5.43克/立方厘米,月球?yàn)?.34克/立方厘米)。水星是太陽系中僅次于地球,密度第二大的天體。事實(shí)上地球的密度高部分源于萬有引力的壓縮;若非如此,水星的密度將大于地球,這表明水星的鐵質(zhì)核心比地球的相對(duì)要大些,很有可能構(gòu)成了行星的大部分。

  水星是最靠近太陽的行星:水星與太陽的平均距離為5791萬千米,約為日地距離的0.387倍。由于距離太陽太近,總是被太陽的光輝所湮沒,所以水星是太陽系中最難觀測(cè)到的一顆。只有水星和太陽的角距達(dá)到最大即大距時(shí),地球上的人才有望目睹水星。水星“東大距”時(shí),可在黃昏時(shí)分西方地平線上找到水星;水星“西大距”時(shí),則在黎明時(shí)分東方低空出現(xiàn);還有一個(gè)觀測(cè)火星的機(jī)會(huì)是在日食時(shí)刻。

  水星是衛(wèi)星最少的行星:水星和金星一樣,衛(wèi)星數(shù)是“零”,主要原因就是質(zhì)量太小且離太陽過近。

  水星是公轉(zhuǎn)最快的行星:由于水星離太陽近,所以受到太陽的引力也大,因此他在繞日軌道上比其他行星都跑得快。地球公轉(zhuǎn)一周大概需要365天,而水星只用88天。然而水星自轉(zhuǎn)周期卻很長(zhǎng),為58.65天。也就是說,一個(gè)水星年只有一天半時(shí)間。水星上無四季變化,行星中僅有它與太陽軌道共振。每自轉(zhuǎn)三圈的時(shí)間與繞太陽公轉(zhuǎn)兩圈的時(shí)間幾乎相等。從太陽看水星,參照它的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn),每?jī)蓚€(gè)水星年才一個(gè)太陽日。

  水星是表面溫差最大的行星:由于水星大氣層極為稀薄,無法有效保存熱量,加上離太陽很近,所以水星表面晝夜溫差極大。朝向太陽的一面受到太陽的炙烤,赤道地區(qū)溫度可達(dá)430℃;背向太陽的一面則可降至-170℃,溫差高達(dá)600℃,為太陽系之最。

  水星是最少人類探測(cè)器造訪的行星:水星和地球的絕對(duì)距離并不遙遠(yuǎn),但以霍曼轉(zhuǎn)移方式(通過轉(zhuǎn)移航天器軌道,充分借助星體引力產(chǎn)生的能量,以節(jié)省燃料)發(fā)射水星探測(cè)器,卻比發(fā)射冥王星探測(cè)器還難,更不要說環(huán)繞水星了。不過人類還是發(fā)射了三次水星探測(cè)器,第一次通過與水星的三次相會(huì),拍攝了幾千張照片;第二次在環(huán)繞探測(cè)完成之后以撞擊水星的方式結(jié)束了使命。

  通過近前探測(cè),人類了解到,水星的外貌酷似月球,有許多大小不一的環(huán)形山,還有輻射紋、平原、裂谷、盆地等地形。

  水星的表面表現(xiàn)出巨大的急斜面,有些達(dá)到幾百千米長(zhǎng),三千米高。有些橫處于環(huán)形山的外環(huán)處,而另一些急斜面的面貌表明他們是受壓縮而形成的。

  水星上最大的地貌特征之一是Caloris盆地,直徑約為1300千米,人們認(rèn)為它與月球上最大的盆地Maria相似。如同月球的盆地,Caloris盆地很有可能形成于太陽系早期的大碰撞中,那次碰撞大概同時(shí)造成了星球另一面正對(duì)盆地處奇特的地形。

  除了布滿隕石坑的地形,水星也有相對(duì)平坦的平原,有些也許是古代火山運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,但另一些大概是隕石所形成的噴出物沉積的結(jié)果。

  令人驚訝的是,水星北極點(diǎn)的雷達(dá)掃描顯示出在一些隕石坑的被完好保護(hù)的隱蔽處存在冰的跡象。

  第三次探測(cè)將通過研究水星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和磁場(chǎng)產(chǎn)生的特點(diǎn),確定水星的核心是固體還是液體,并探究水星的起源與演變歷程,從而幫助人類更好地了解太陽系的整體演化歷史。

  人類,就是這樣在一步步的探索中前進(jìn)和發(fā)展起來的。

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