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水星的神秘面纱

水星，不仅是离太阳最近的行星，还是八大行星中最小的一颗，如果不是因为它距离太阳最近的话，我们几乎不能将它列在大行星中。在星界中，靠领导近也很重要，水星就是最好的例子。水星的直径只比月亮大出50%，但体积比月亮的体积大了3倍多。

水星距离太阳虽然近，在大行星中轨道偏心率却是最大的一颗——虽然有些小行星在这方面要超过它（前面已讲述）。因此在远日点上其距离竟大于6900万千米，在近日点上这距离不到4700万千米，它离太阳的远近有如此大的变化，它绕太阳的公转周期不到3个月，也就是约88日。因此它在一年之中绕太阳四次有余。

当地球绕太阳一次，水星则绕了四次有余，水星与太阳的“合”有很规则的周期。为了表明其视运动的规律，我们假设一个E（内圆）代表水星轨道，而M（外圆）代表地球轨道。当地球在E点而水星在M点时，水星正与太阳在下合点上。3个月之后水星又回到M点，但这时它却并没有下合，同时地球也在轨道中运动了。当地球达到F点而水星到了N点时，又有了下合。这种周期运动叫作行星的“会合周（synodic revolution）”，水星的会合周比实际公转周期多出1/3不到一点，也可以说MN弧略小于圆周的1/3。

现在再继续假定，画一个图，图中地球在E点，水星不在M点，却几乎到了最髙处的A点上。我们从地球的角度看来，它在离太阳距离最远的一点上——用术语来说，就是在“大距”上。在相反方向的C点附近，那就到了太阳之西。于是在日出前升起，这时候，水星就会闪耀在东天的晨曦中。如果水星在太阳的东面，就会在太阳之后沉没，我们会在日落后半小时至一小时内在西天的薄霭中看到它明亮的身影。这样，当作晨星来看，水星在西大距时（秋季）能够很好地观察到；当作昏星来看时，在东大距时（春季）更利于观测。

春季和暖的傍晚或者在秋天清凉的黎明是用望远镜观测水星的最佳时刻，假定水星在太阳东面，一般在下午任何时候都可用望远镜看见它，但这时太阳强烈的光线把空气搅乱了，很难有令人满意的观测。利于观测的是下午晚些时候空气较稳定时，可是到了日落之后视线会越来越模糊，大气处于不断增厚之中。因为这种种不利因素，水星成了很难如意观测的行星，而观测者所描述的水星表面也就千差万别了。

在很长的一个时期内，水星的自转周期是几乎所有的观测者都认为无法确定的。1889年，斯基亚帕雷利（Schiaparelli）用精巧的望远镜在意大利北部美丽的天空中，对水星做了细致的观测，结果说该行星的状貌天天没有变化。他得出结论以为水星永远以同一面对着太阳，正如月亮之于地球一样。

弗拉格斯塔夫的罗威尔天文台也得到了同样的结论。当时最先进的多普勒雷达在1965年表明，这种理论实际上是错误的，因为水星在公转二周的同时自转三周。

水星也像月亮一样有圆缺，对太阳的位置常有变换。背向太阳的黑暗面我们看不到，只能看到被太阳照耀的那半球。明半球完全对着我们就是水星上合时（太阳在地球与水星之间），水星的表面就犹如满月般的圆盘。随后它经由东大距移向下合，明半球部分则越来越少，向着我们的暗半球部分就越来越多。这时我们反而可以更好地观测仍然明亮的部分，因为它离我们越来越近了。暗半球完全对着我们就到了下合的时候，如同新月一样，在它应该出现的位置上，只留下了一个无法观测的阴影。水星经由西大距返回上合的位置，重新成了一轮“满月”，是通过黑暗的下合期之后。

人们都认为水星上没有大气是因为我们根本就观测不到其对日光的折射效果。其实水星拥有稀薄得几乎不存在的大气层，这层大气由太阳风带来的原子构成。现在的研究表明，水星温度被太阳烤得如此之髙，使得这些原子迅速地逃逸到太空中。于是，水星的大气频繁地被补充更换，与地球和金星稳定的大气相比水星就像没有大气了。

我们如果用心想象一下水星的运行情况就会明白，假如地球和内行星在同一平面上绕太阳而行，下合时我们都能看到它从太阳表面经过。这样的事情并不能发生，因为两颗行星不可能在同一平面上旋转。我们已经知道在所有大行星中，水星轨道对地球轨道的偏斜最大，我们常常看到它在南边或北边与太阳神奇地擦肩而过。如果我们从望远镜中看到一粒黑点经过太阳表面，这就是它在下合时正好接近了地球与水星轨道的交点，这种现象叫作“水星凌日（Transit of Mercury）”，要想看到这样的景象要等3年到13年不等。天文学家对这种现象都有很大兴趣，能准确地测定水星进入和离开太阳圆盘的时刻，通过这时刻推导出这行星的运动规律。

1631年11月7日，伽桑狄（Gassendi）第一次观测到了水星凌日。由于他的工具非常简陋，观测结果已毫无科学价值了。1677年，哈雷（Halley）在圣海伦岛（St.Helene）较好地观测到了这一现象。从此以后，这种凌日的观测就很有规律地继续了下来。

水星过太阳南部边缘在下述时间里出现过：

1937年5月11日，美洲日出之前可见，欧洲南部可见。

1940年11月10日，美国西部可以看见。

1953年11月14日，美国全境均可以看见。

1677年以来，通过对水星凌日的观测，人们发现这颗行星的轨道居然是慢慢改变的，这真是一件有趣的事。现在精密的理论计算表明，水星近日点的变动比理论计算值更前进了43角秒之多。这一点误差是勒威耶（Leverrier）在1845年发现的。

我们可以这样记忆关于水星的知识：离太阳第一近，在八大行星里最小，偏心率最大，主要还是阴阳脸，一半热，一半冷，卫星最少，时间最快。好了，经过这样总结，你是不是对水星这个家伙一下就记住了呢？相信你会记住的。