水星是离太阳最近的行星,同时也是太阳系中最小的行星。但是由于各种各样的原因,我们对这颗行星的调查非常困难,即便如此我们还是取得了一定的成果。
水星是一颗小到没有大气层的行星,为了让大家更容易理解水星为什么会变成现在这个样子,首先让我们简单地了解一下这颗行星的存在条件。
先从水星的大小说起,水星的半径只有公里,也就是说,水星的大小还不如木星的卫星木卫三和土星的卫星土卫六等几颗卫星大,它的大小也仅略高于木星的另一颗卫星卡利斯特。但是另一方面,水星的质量却超过了木卫三和土卫六的总和。
水星的公转周期以地球时间计算大约是88天。过去人们认为水星总是朝向太阳,但后来证明并非如此。
由于太阳的重力,水星的自转变慢了很多,但还没有达到与水星的一年相等的程度。这颗行星自转所需的时间是地球的58.65天,相当于水星日历的三分之二年。
根据这种不同寻常的旋转方式,我们可以算出,在水星上实际的一昼夜,在水星的日历上要持续2年的时间,地球时间持续天。
原本,水星上空的太阳有着独特的运动方式。比如说,太阳会升起一小段时间,然后隐藏在地平线的另一边,然后再次升起。或者相反,也有稍微下沉再上升,之后才完全下沉的情况。
《圣经》中有个叫约修亚的人物,在战斗中,古犹太人向神祈祷,希望能留住天空中闪耀的太阳,以便在天黑之前打败敌人,这种现象被称为“约修亚效应”。
水星接受太阳的能量比其他任何行星都要多得多,因此,水星的温度非常高。白天,赤道附近的温度可以达到摄氏度,夜间则会降到零下度。
水星为何没有大气?
作为太阳系的正式行星,水星是唯一一颗完全没有恒久大气的行星。即使是火星,也存在着极为稀薄的大气,也能看到天气的变化,而水星却没有任何观测到的现象,其理由大概有两个。
第一,水星的质量太小。其次,它的磁场非常弱。
刚才也说过,水星暴露在极强的太阳光下,即使“年轻时”的水星拥有大气,那么经过这么多年的变化,这些大气早已被太阳风“吹走”了。
顺便一提,尽管土卫六的质量远远小于水星,但它却拥有出色的大气。土卫六之所以能够维持大气,是因为它离太阳足够远,不会受到太阳风那么强烈的影响。
水星是“陨石坑最多”的行星,其风景可以说与月球十分相似。月球陨石坑多是因为它受到了很多次的陨石撞击,但是水星却并没有遭受过陨石的猛烈轰炸。
大约40亿年前发生过一次最强“陨石雨”,太阳系所属的所有行星都以某种形式经历过,这种被称为“后期重轰炸期”的大变动发生后,地球、金星、火星上都形成了火山口。但是水星上却没有发生过任何这样的事情,水星上原本就没有火山喷发过。
根据最新的模型,我们发现水星的大部分质量都被液体内核所占据,水星的核心被薄薄的地幔层包裹着,上面还有非常厚的外壳。很明显地心不可能喷发,地幔也太薄了。另一方面,由于外壳太厚,不可能有能突破它的熔岩流。
月球的正面和背面有着明显的差异,而水星的地表也具有相同的性质。无论在水星的哪里着陆,都会看到同样的风景。但是,即使性质相同,外观也不一定一样。
水星那些值得一看的奇特风景
实际上,水星有很多值得一看的地方。例如,水星上除了陨石坑之外,还经常能看到被称为“断崖”的地形。
“断崖”是水星在“孩童时期”因其外壳冷却而“蜷缩”时形成的,一个很好的例子就是全长公里、高3公里的“发现断崖”。
不过水星最有趣的看点还是“卡洛里斯盆地”,这个盆地位于温度最大值的最“热”的地方。这个盆地是一个直径公里的巨大陨石坑,足以容纳法国和西班牙这样的国家。
卡洛里斯盆地被卡洛里斯山脉这一几乎是圆环状的群山所包围,在其内部可以看到几个稍小的陨坑,盆地的中心是被蜘蛛网一样的龟裂所包围的阿波罗多罗斯陨石坑,整个构造群被称为“万神殿裂谷”。
水星上最深的陨石坑是以作曲家的名字命名的拉赫玛尼诺夫陨石坑,该撞击坑的直径为公里,与卡洛里斯盆地相比来说比较保守,但深度为米,低于水星的平均高度。
有趣的是,拉赫玛尼诺夫陨石坑的年龄只有10亿年多一点,与其他大多数陨石坑相比都是新的。
另外,在水星的南极还有一个有趣的陨石坑,那就是以中世纪中国著名画家、作家、政治家赵孟頫的名字命名的“赵孟頫陨石坑”。这个陨石坑的直径比拉赫玛尼诺夫环形山略大,但深度并不深。
不过,它最大的特征并不是大小,而是几乎有一半的陨石坑总是在阴影处,这里可以说是“被永恒之夜封闭的世界”,这里的温度一直保持在零下度左右。科学家们推测,在这永远的黑暗中存在水冰的可能性很高。
在其背面的北极应该也能看到与恰奥蒙夫陨石坑条件相同的情况。北极也有几个火山口,在它的底部,夜晚应该是永远持续的。也就是说,一定存在水冰。
水冰的存在表明水星可能曾经有过大气和地表水,但是,它们比火星更早,在水星诞生后的数百万年间就全部消失了。另一方面,冰也有可能是彗星带到行星表面的。
迄今为止,我们已经向水星发射了好几个探测器,根据探测器传回的结果,我们对水星进行了相当详细的调查。
但是,包括与这颗不可思议的行星构造相关的问题在内,现在还有很多问题有待解决。
例如,水星的核心曾经被认为是固体,但最近才发现是液体。另外,以前一直有人说水星表面存在冰,也是最近才得到确认。
在调查水星的过程中,最大的问题在于接触的困难。为了让探测器在不经过水星的情况下顺利抵达,预测在什么时候发射是非常困难的。
虽说如此,由于前往水星的新任务也在计划之中,相信在不久的将来会有更多有趣的信息。
作者:小阿部校稿:川川
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