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水星

2021-08-06

少年博览·初中版 2021年3期
关键词:环形山水星行星

水星是距離太阳最近的行星,这就意味着地球上的观察者总是在太阳附近发现这颗行星。白天,行星的光芒被太阳所掩盖,所以我们只能在太阳落下后的黄昏看到这颗行星。这颗星不可能在夜空中升得太高,只是因为在夜晚,水星位于观察者的对侧。和金星一样,对于观察者来讲,水星也总是以晨星或昏星存在。肉眼直接观测水星的记录可以追溯到公元前14世纪,是亚述人记述的。而到了4世纪,希腊人才意识到他们在清晨和黄昏看到的星,实际上是同一颗。

发现者:未知

发现日期:史前

命名:罗马神话使者墨丘利

质量:地球质量的6%

体积:地球体积的6%

平均半径:2,440千米

最低/最高温度:-173℃/427℃

一天长度:58.65个地球日

一年长度:87.97个地球日

卫星数目:0

光环系统:无

古罗马人给了水星一个特别的称谓,他们将水星命名为“跑得很快的众神信使”,大概是因为水星在夜空中的快速移动让人想到了这位神的速度。

古巴比伦人将它命名为“拿布”,即神庙中神的信使,大概也是因为同样的原因。

冰火两重天

水星的质量较小,只有地球的5%,其表面的大气也早已在太阳的炙烤下消失殆尽。就像我们的月球一样,水星是一个死气沉沉的世界,内部没有由地质活动引发的造山运动,外部也没有大气侵蚀它的表面。水星的标志和月球一样,有那些很久以前撞击留下的无声见证——环形山。这颗行星每176个地球日绕轴自转一圈,每88天绕太阳公转一圈。因此,水星的每个地方白天都面向太阳,而晚上则暴露在寒冷的太空中。

正如大家所想,水星如此靠近太阳,表面的温度可以非常高——它面向太阳一侧的赤道可以达到427℃。不过大家可能想不到的是,在午夜,水星表面的温度可低到-173℃。究其原因,当一个地方进入夜晚的时候,由于没有大气覆盖来维持热量,白天积累的热量迅速辐射到太空中,温度迅速下降。(准确地说,水星表面有一层非常薄的原子,科学家们称之为“外逸层”。这层原子由表面物质挥发而来,最终将飘入太空。)

环形山的世界

和月球一样,水星没有大气,其环形山存在了相当长的时间。

其中最大的是卡路里盆地,直径长达1600千米,几乎可以确定这是来源于一场剧烈的撞击。实际上,在卡路里盆地的正背面是一片被称为“古怪地形”的丘陵。一些科学家认为这片区域产生于卡路里盆地诞生时的冲击波。水星上很多环形山和月球上的一样,都有一个平整的表面。有一种说法认为,这些平整的区域是因为岩浆的流动形成的,其岩浆是撞击本身带来的。环形山之间是起伏的山脉,代表着水星现存最古老的地形。这些平原在山脉间纵横交错,可能是因为水星在冷却的时候,表面生了褶皱(你可以想象苹果干瘪时上面的褶皱)。

和其他岩质行星一样,水星也是一个充满石头的世界。水星上有微小的磁场,其强度大约是地球的百分之一;可能和地球一样,水星磁场内部也有一个巨大的铁核——大家可以把它想象成一个巨大的磁铁。

实际上,科学家们认为水星有一个异常大的铁核,体积超过水星总体积的42%。为了解释这种异常的组成,一些新的理论诞生了。其中最流行的是,当分化过程结束之后,水星在大约40亿年前的晚期重轰击期被一个巨大的星子撞击。这次撞击使得水星很大一部分较轻的外壳被剥离,剩余中间部分的铁核比例增大。

(本栏目内容选自《太空全书》(第2版),由北京紫图图书有限公司出品)

·延伸阅读·

水星的“古怪地形”

水星是一个没有空气的世界,所以地貌一旦形成就不会再被侵蚀。这就意味着这颗行星的历史可以通过从未改变的地貌而得到。

目前水星上最具标志性的特征是卡路里盆地,一个直径长达1600千米的环形山。形成卡路里盆地的那次撞击发生于38亿年前,大致就是月球因撞击而形成月海的时间。卡路里盆地是太阳系中最大的环形山之一。

这次撞击的威力可以从被抛出物形成的1.6千米高的边缘看出。更为有趣的是,在卡路里盆地的对侧有一片被科学家称为“古怪地形”的丘陵。这片区域就是由形成卡路里盆地的那次撞击形成的。关于这片区域的形成,目前有两种理论解释:一种理论是撞击形成的地震波经过整个水星的传递后在另外一侧聚集,将原有的地貌破坏;另一种理论是撞击抛出的物质在水星另一侧降落,就形成了我们今天看到的不规则地貌。

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