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1 # pllhd43874
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2 # 使用者9294023508727
水星有70%的鐵等金屬和其他的矽酸鹽物質組成。水星的外貌酷似月球,有許多大小不一的環形山,還有輻射紋、平原、裂谷、盆地等地形。水星表面上有著星羅棋佈的大大小小的環形山,既有高山,也有平原,還有令人膽寒的懸崖峭壁。據統計,水星上的環形山有上千個,這些環形山比月亮上的環形山的坡度平緩些。水星的北極有冰。
在九大行星中水星在軌道上前進的速度最快。水星以平均每秒4789千米的速度在軌道上飛跑,繞太陽1周僅僅只需要87969日。水星與地球的會合週期是11588日,大約是個月的時間,當水星經過太陽和地球之間,如果正碰上水星在遠日點的位置時,水星和地球的距離最近。這時它們相距只有8000萬千米,它的視直徑只有12″。不過這個時候水星被太陽照亮的一面背對著我們,所以我們無法看到它。當水星轉到和地球相對的太陽另一面時,它與地球的距離可以遠到22000萬千米。那時它向著我們的一面被太陽照亮,很容易在望遠鏡裡看到它,但是它的圓輪直徑已經縮小到只有4″5了。水星是內行星,所以它像月亮有月相一樣,表現出一連串的相位變化,在它與地球的一個會合週期裡這些位相連續地變化著。由於我們只用肉眼是看不到水星的視圓面,所以也看不到水星的位相變化。當哥白尼提出日心論的時候,那些維護地心論的人就以水星、金星沒有相位變化來為地心論辯解;他們說:“如果水、金兩星在地球的軌道之內環繞太陽執行,它們便應該表現位相”。哥白尼當時就回答他們說:“上帝將使人們發明儀器幫助視力,有一天你們會看見這些位相的。”後來果然如哥白尼預言的那樣,伽利略發明了天文望遠鏡以後,他首先看到了內行星的位相變化,給哥白尼的日心論以強有力的支援。水星在繞太陽公轉的同時本身也在自轉著。過去一直、認為水星的自轉週期與公轉週期相等,也是87969日。後來測量儀器有了發展,在1965年利用射電方法測得水星的自轉週期是58646日。天文學家立刻就發現水星的這個新測定的自轉週期恰與它的公轉週期之比為2:3,也就是說水星每自轉3圈所需的時間,恰好是它繞日公轉兩圈的時間。這種現象在天體力學上稱為自轉-公轉耦合現象。耦合當然不是巧合,它是行星動力學演化的結果,是揭示太陽系起源和演化所必須研究的一個內容。由於水星自轉-公轉耦合現象,使水星上的時間和季節概念與地球上大不相同。如果我們把兩次日出東方的時間間隔稱為一個太陽日,那麼水星上的一個太陽日竟長達176個地球日,也就是說水星上的一天等於地球上的兩年。在太陽系九大行星當中,水星的晝夜是最長的了,水星上的時間是多麼有趣呀!在九大行星中它離太陽最近,轉動。又最快,所以水星的一年最短,可是水星上的一天卻又最長!水星沒有衛星,所以在那裡沒有“月”的概念。水星的自轉軸與它公轉軌道面幾乎垂直,所以在水星上沒有隨緯度不同的季度變化。由於水星在近日點時總是以同一經度朝著太陽,在遠日點時總是以相差90°的經度朝著太陽,所以在水星上會隨著經度不同出現季節變化,這也是太陽系中的一大奇觀。水星比地球小得多,它的半徑是地球半徑的383%,約2440千米。它的質量是333×1026克,平均密度是546克/釐米,只比地球的平均密度略小一些。水星表面上物體的逃逸速度很小,只有每秒43千米。美國在1973年11月3日發射的“水手10號”行星際探測器,是迄今為止向水星發射的唯一的探測器。在“水手”10號飛向水星和環繞水星飛行的17個月旅途中,它在1974年3月29日、9月21日和1975年3月16日三次經過水星附近。在靠近水星的時候它探測到許多有關水星的情報,發回了大量清晰的電視傳真照片和大量的寶貴資料。由於水星的直徑比地球小得多,密度卻又與地球差不多,因此估計水星具有一個巨大的鐵質核心。水星核的質量佔水星總質量的70%~80%,鐵核的一部分處於液態。在鐵核的外面有一層厚約500~600千米的矽酸鹽包層。水星有一個和地球相似的核心,又有一個與月球相近的表面,這是它與其它行星都不相同的獨特之處。水星是離太陽最近的一顆行星嗎?這個問題已經提出多年了。早在1859年法國天文學家勒維耶發現水星近日點進行值偏高,比根據牛頓定律算出來的理論值要快,大約每世紀要快38″。當時就引起天文學家們的猜測,這偏高的值會不會是由於一個比水星更靠近太陽的行星引力所引起的呢?於是在天文學界掀起了一個搜尋水內行星的熱潮,甚至有人聲稱發現了這顆行星,並給它起名為“火神星”。後來雖經過多年的努力搜尋,卻誰也沒有看到過這顆“火神星”。而且理論計算也解決了這個偏高值的問題,看來根本就不存在什麼水內行星。儘管如此人們仍不放棄對它的搜尋。水星近日點進動是一個很有趣的天文現象,對它的研究也很有意義。水星近日點進動主要是由於各大行星作用在水星上的萬有引力引起的。但是在經過仔細地計算了各大行星的攝動以後,還剩下一些進動找不到影響的原因。這個多出來的進動值很小,據紐康的測定每一百年只有約43″。別看這個近動值很小,但是正是由於它的存在向牛頓定律提出了巨大的疑問。人們找不到水內行星,只好設想各種因素的影響以解釋這多餘的進動,但是一直沒有得到比較滿意的解答。直到愛因斯坦創立了廣義相對論以後才成功地給出了答案。根據廣義相對論的理論計算,行星在繞太陽1周以後,它在軌道上的近日點將向前進動。對於水星的近日點進動所計算的值與用牛頓萬有引力定律所計算的值每世紀相差43″03,這個差值與觀測到的情況十分接近。廣義相對論不但解決了水星近日點進去之謎,而且反過來水星近日點的進動成為天文學家對廣義相對論的最有力的驗證之一。當然影響水星近日點進動的因素還很多,任何一個微小的因素,比如太陽的扁率都對它有直接影響,因此進一步深入研究這個課題仍然是十分必要的。