第24章 太阳系内八大行星之一--水星

太阳系，是以太阳为主导的一个行星系统。太阳的赤道半径为69.6万公里，太阳质量约为33万倍地球质量，自转轴角度约7.3°。太阳系的所有行星全都受太阳引力的支配。

八大行星，是指太阳系的八个大行星，按照离太阳的距离从近到远，依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八大行星自转方向多数也和公转方向一致。只有金星和天王星两个例外。金星自转方向与公转方向相反，天王星则是与公转轨道呈97°角的“躺着”旋转。

行星的定义：一是必须围绕恒星运转的天体；二是质量足够大，能依靠自身引力使天体呈圆球状；三是这个轨道附近应该没有其他物体（清理其轨道上的其它物体）。按这样的划分，太阳系的行星就只有这八颗。

水星赤道半径为2440公里，质量约为0.06倍地球质量，自转轴角度（自转轴相对于行星自己的公转面的倾角）接近0°，公转轨道距太阳 57，910，000千米(0.38天文单位)，平均转动速度为每秒47.89千米。

水星有一圈仅有500到600千米厚的硅酸盐地幔和地壳。但他是个高密度的行星，巨大的铁质核心半径为1800到1900千米，是水星内部的支配者，至少有一部分核心大概成熔融状。水星有一个小型磁场，磁场强度约为地球的1%。

水星的表面温度从90至700 K。水星的大气很稀薄，由太阳风带来的被破坏的原子构成。水星温度如此之高，使得这些原子迅速地散逸至太空中，这样与地球和金星稳定的大气相比，水星的大气频繁地被补充更换。

水星有几个突出的标志：

水星是八大行星中最小的一颗：直径约为4880千米。水星在许多方面与月球相似，它的表面有许多陨石坑而且十分古老；它也没有板块运动。另一方面，水星的密度比月球大得多（水星为5.43克/立方厘米，月球为3.34克/立方厘米）。水星是太阳系中仅次于地球，密度第二大的天体。事实上地球的密度高部分源于万有引力的压缩；若非如此，水星的密度将大于地球，这表明水星的铁质核心比地球的相对要大些，很有可能构成了行星的大部分。

水星是最靠近太阳的行星：水星与太阳的平均距离为5791万千米，约为日地距离的0.387倍。由于距离太阳太近，总是被太阳的光辉所湮没，所以水星是太阳系中最难观测到的一颗。只有水星和太阳的角距达到最大即大距时，地球上的人才有望目睹水星。水星“东大距”时，可在黄昏时分西方地平线上找到水星；水星“西大距”时，则在黎明时分东方低空出现；还有一个观测火星的机会是在日食时刻。

水星是卫星最少的行星：水星和金星一样，卫星数是“零”，主要原因就是质量太小且离太阳过近。

水星是公转最快的行星：由于水星离太阳近，所以受到太阳的引力也大，因此他在绕日轨道上比其他行星都跑得快。地球公转一周大概需要365天，而水星只用88天。然而水星自转周期却很长，为58.65天。也就是说，一个水星年只有一天半时间。水星上无四季变化，行星中仅有它与太阳轨道共振。每自转三圈的时间与绕太阳公转两圈的时间几乎相等。从太阳看水星，参照它的自转与公转，每两个水星年才一个太阳日。

水星是表面温差最大的行星：由于水星大气层极为稀薄，无法有效保存热量，加上离太阳很近，所以水星表面昼夜温差极大。朝向太阳的一面受到太阳的炙烤，赤道地区温度可达430℃；背向太阳的一面则可降至-170℃，温差高达600℃，为太阳系之最。

水星是最少人类探测器造访的行星：水星和地球的绝对距离并不遥远，但以霍曼转移方式（通过转移航天器轨道，充分借助星体引力产生的能量，以节省燃料）发射水星探测器，却比发射冥王星探测器还难，更不要说环绕水星了。不过人类还是发射了三次水星探测器，第一次通过与水星的三次相会，拍摄了几千张照片；第二次在环绕探测完成之后以撞击水星的方式结束了使命。

通过近前探测，人类了解到，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。

水星的表面表现出巨大的急斜面，有些达到几百千米长，三千米高。有些横处于环形山的外环处，而另一些急斜面的面貌表明他们是受压缩而形成的。

水星上最大的地貌特征之一是Caloris盆地，直径约为1300千米，人们认为它与月球上最大的盆地Maria相似。如同月球的盆地，Caloris盆地很有可能形成于太阳系早期的大碰撞中，那次碰撞大概同时造成了星球另一面正对盆地处奇特的地形。

除了布满陨石坑的地形，水星也有相对平坦的平原，有些也许是古代火山运动的结果，但另一些大概是陨石所形成的喷出物沉积的结果。

令人惊讶的是，水星北极点的雷达扫描显示出在一些陨石坑的被完好保护的隐蔽处存在冰的迹象。

第三次探测将通过研究水星的内部结构和磁场产生的特点，确定水星的核心是固体还是液体，并探究水星的起源与演变历程，从而帮助人类更好地了解太阳系的整体演化历史。

人类，就是这样在一步步的探索中前进和发展起来的。