水星

在太陽系中有一顆神秘的行星，它個頭最小，卻謎團最多；距離太陽最近，卻難以被看清；在大多數時候，它離地球最近卻極難探測。這顆行星就是水星。直到今日，只有兩艘探測器探索過水星。它仍舊十分神秘！水星究竟隱藏著哪些不為人知的秘密呢？接下來，就讓我們一起揭開水星的神秘面紗。

01太陽系的 “小不點”

水星的大小比較

水星是太陽系中最小的行星，其赤道直徑為4879公里，不僅比地球小得多，甚至比太陽系中最大的天然衛星木衛三、土衛六還要小。它的質量僅為地球的 5.5%，體積約為地球的 5.6% ，就像一個迷你版的地球。

雖然身形小巧，水星的密度卻不容小覷。其平均密度達到了 5.43 克 / 立方厘米，在太陽系中僅次于地球，位列第二。若排除引力壓縮的影響，制造水星的材料密度比地球還大，前者未壓縮密度為 5.3 克 / 立方厘米，而地球只有 4.4 克 / 立方厘米。這一數據表明，水星內部很可能存在一個巨大的鐵核，其直徑大約占水星直徑的 85%，相比之下，地球的核心僅占地球直徑的54%。如此大比例的鐵核，讓水星顯得與眾不同。

02獨特的公轉與自轉

水星軌道

水星是太陽系所有行星中軌道傾斜程度最大的。它的道平面與地球公轉軌道平面（黃道面）存在著約 7° 的傾角 ，這一角度讓水星的運行軌跡區別于太陽系內大部分行星近乎共面的特征。不僅如此，水星還是所有行星中軌道偏心率最大的。在公轉過程中，水星離太陽最近時約 4600 萬公里，最遠時可達6982萬公里，軌道偏心率高達0.21.也就是說，水星的軌道最不像一個圓。

受軌道特性影響，水星在抵達近日點時公轉速度高達58.98公里/ 秒，遠日點時大約38.86公里/秒，平均速度為 47.36 千米 / 秒，是太陽系中公轉速度最快的行星。它每88個地球日就會太陽一周。有趣的是，水星的自轉和公轉之間存在著 3:2 的自旋軌道共振現象。也就是說，水星繞太陽每轉兩圈，就繞軸自轉三圈。由于這種奇特的關系，水星的自轉周期（恒星日）大約是 58.7 個地球日，而水星上的一天（太陽日）大約是 176 個地球日。水星上的一天等于水星上的兩年。水星上的日歷真的是很神奇?。?/p>

03難以捕捉的水星倩影

水星凌日

水星是最難從地球觀測的行星之一。從地球上觀測水星，它與太陽之間的角距離不會超過28°，因此大部分時間它都淹沒在太陽的眩光中，只有在清晨或黃昏的短暫時間內，才有可能被觀測到。由于安全程序的限制，哈勃太空望遠鏡根本無法指向太陽附近，也就無法觀測到水星。然而，有一種罕見而壯觀的天文現象，能讓我們有機會目睹水星穿梭于太陽表面的獨特景象，那就是水星凌日。

水星凌日發生的原理與日食相似。當水星運行到地球和太陽之間，并且三者恰好或幾乎在同一條直線上時，在地球上的人們就能看到一個小黑點在太陽表面緩慢移動，這便是水星凌日現象。由于水星的軌道平面與地球的軌道平面存在約7°的夾角，因此水星凌日并不常見，平均每100年大約發生13次。每次水星凌日的持續時間也不盡相同，短則幾個小時，長則可達近9個小時。

04“冰火兩重天” 的星球

水星和太陽

水星是太陽系中晝夜溫差最大的行星。水星距離太陽很近，白天時在太陽的強烈輻射下，溫度可高達 427℃，足以熔化鉛等金屬。然而，水星的大氣層極為稀薄，氣壓小到幾乎可以忽略不計，無法保持熱量，到了晚上溫度會驟降至 - 173℃左右，晝夜溫差高達600℃，簡直就是一個冰火兩重天的世界啊！

05滿目瘡痍的表面

卡路里盆地

我們通過實行探測器傳回來的照片發現，水星的表面布滿了密密麻麻的撞擊坑，與月球表面十分相似。這些撞擊坑是在漫長的歲月里，無數小行星和彗星撞擊水星留下的痕跡。水星上已發現的直徑超過100公里的撞擊坑就有15個。

在眾多撞擊坑中，卡洛里盆地最為引人注目。它直徑達 1550 公里，是水星上最大的撞擊坑。天文學家認為，它是一顆直徑至少100公里的小行星撞擊形成的。這次撞擊的威能量相當于1萬億顆百萬噸當量氫彈。它在撞擊盆地的周圍環繞著高達 2公里，并向外延伸數百公里的山脈。撞擊產生的地震波傳遞到了卡路里盆地的對拓點上，并在那里形成了一個由裂縫、斷層、山丘和山谷組成的奇特隆起區域。也就是說，這顆小行星不僅給水星撞出了一個“大坑”，而且還讓大坑的對面鼓起了一個“大包”。

遭到撞擊的水星

除了撞擊坑，水星表面還有其他獨特的地貌。研究表明，水星曾經存在過火山活動，其表面的一些平原可能就是火山噴發形成的熔巖流堆積而成。此外，科學家推測，在水星形成初期，可能曾經歷過全球性的巖漿海洋階段，這對水星的演化產生了深遠影響。

06水星上的水冰

很難想象，信使號探測器在被太陽不斷炙烤的水星上發現了水。這些水存在于水星的兩極地區。天文學家猜測，它們可能是由水星內部的水蒸氣逃逸出來凝結形成的，也有可能是彗星撞擊水星帶來的。它們為什么會在水星上長期存在呢？原來，由于水星的自轉軸傾角非常小，幾乎垂直于其公轉軌道平面，兩極地區的一些環形山底部永遠見不到太陽，溫度極低，使得水能夠以冰的形式存在。據估計，水星兩極水冰的質量約為南極冰蓋的 0.025 - 0.25%。

07探測水星的艱難歷程

信使號探測器

水星是最難從地球到達的行星。由于水星十分靠近太陽且高速運轉，因此它成了探測器最難靠近的天體。探測器要想安全抵達水星，既要有足夠的速度追上水星，又避免因為速度過快而墜入太陽。此外，水星表面的極端高溫，對探測器的熱防護設計提出了極高的要求。

截至 2023 年，只有兩艘太空探測器訪問過水星：1973 年發射的 “水手 10 號”和2004 年發射的 “信使號”?！八?10 號” 受制于當時的技術水平，無法實現穩定的環繞探測，只能 3 次飛掠水星；“信使號” 經過 6 年半的漫長旅程，才進入水星軌道。

08反照率最低的行星

水星

雖然水星離太陽最近，但它看上去卻非常灰暗。這是因為水星的反照率只有0.09，是八大行星中反照率最低的行星。它的反照率甚至比月球還低。這其中的原因天文學家已經為我們揭開了。這是因為水星表面的巖石中含有大量石墨。

水星，這顆太陽系中的神秘 “小個子”，雖然看似不起眼，卻蘊含著無盡的奧秘。你還知道水星的哪些有趣天文知識呢？一起分享一下吧！