互动百科内容规范

  1. 客观中立:客观和中立是百科编辑的基础
  2. 有据可查:内容出处可靠、参考资料完善
  3. 编辑规范:词条名称规范、内容条理清晰
  4. 知识体系:词条分类准确、知识关联性强
  5. 详情参见:互动百科词条标准>>
  6. 专业认证智愿者 科学顾问

水星

编辑词条
点击认领

水星(英语:Mercury,拉丁语:Mercurius),中国称为辰星,是太阳系八大行星最内侧的一颗。它也是最小的,并且有着八大行星中最大的轨道偏心率。它的轨道每87.968地球日绕行太阳一周而每公转2.01圈时也自转了3圈。 水星有着太阳系行星中最小的轨道倾角。水星轨道的近日点每世纪比牛顿力学的预测多出43角秒的进动,这种现象直到20世纪才从爱因斯坦的广义相对论得到解释。 水星,是一颗内侧行星,只会出现在凌晨成为晨星,或是黄昏出现作为昏星,但是它比另一颗内侧行星——金星,更难以见到。从地球看水星的亮度有很大的变化视星等从-2.3至5.7等,但是它与太阳的分离角度最大只有28.3 度。 当它最亮时,在技术上应该很容易就能从地球上看见,但因为在天空中太靠近太阳,实际上并不容易找到。因此,除非有日蚀,否则在阳光的照耀下通常是看不见水星的。

编辑摘要
中文名: 水星 英文名: Mercury
自转周期: 58.646 天 公转周期: 87.969天
体 积 : 6.083×10^10立方千米 质 量 : 3.3022×10^23kg
表面积 : 7.48×10^7平方千米

目录

水星 - 简介

水星约88天绕太阳一圈是太阳系中公转最快的行星,符号是上面一个圆形下面一个交叉的短垂线和一个半圆形(Unicode) 。在前5世纪,水星实际上被认为是两个不同的行星,这是因为它时常交替地出现在太阳的两侧,后来指出他们实际上是相同的一颗行星!
水星,中国称为辰星,水星在八大行星中是最小的行星,也是太阳系最内侧和最小的行星,但仍比月球大1/3。水星是太阳系中运动最快的行星。在太阳系所有的行星中,水星有最大的轨道离心率和最小的转轴倾角每87.969地球日绕行太阳一周。水星每绕轴自转3圈时也绕着太阳公转2周。水星绕日公转轨道近日点的进动每世纪多出43弧秒的现象,在20世纪才从爱因斯坦的广义相对论得到解释。
从地球看水星的亮度有很大的变化视星等从-2.3至5.7等,但是它与太阳的分离角度最大只有28.3 °,因此很不容易看见。除非有日食否则在阳光的照耀下通常是看不见水星的。在北半球只能在凌晨或黄昏的曙暮光中看见水星;当大距出现在赤道以南的纬度时在南半球的中纬度可以在完全黑暗的天空中看见水星!
水星太接近太阳,常常被猛烈的阳光淹没,所以望远镜很少能够仔细观察它。水星没有自然卫星。唯一靠近过水星的卫星是美国探测器水手10号在1974年-1975年探索水星时,只拍摄到大约45%的表面。

水星 - 参数

(图)水星水星

轨道参数  

半长径:0.38709893 天文单位
偏心率:0.20563069
倾角:7.00487°
公转周期:87.9693 天
自转周期:58.6462 天

物理参数

质量:3.302×1023 千克
平均半径:2440 ± 1 千米
平均密度:5.427 克/厘米3
表面重力(赤道):3.701 米/秒2
逃逸速度:4.435 千米/秒
卫星数:无
公转轨道:距太阳 57,910,000 千米 (0.38 天文单位)
平均地表温度:179°C
最高地表温度:427°C
最低地表温度:-173°C
大气组成:氦 42% 钠 42% 氧 15% 其它 1%

水星 - 概况

水星在八大行星中是最小的行星,比月球大1/3,它同时也是最靠近太阳的行星。 水星目视星等范围从 0.4 到 5.5;水星太接近太阳,常常被猛烈的阳光淹没,所以望远镜很少能够仔细观察它。水星没有自然卫星。唯一靠近过水星的卫星是美国探测器水手10号,在1974年—1975年探索水星时,只拍摄到大约45%的表面。水星是太阳系中运动最快的行星

水星水星

水星的英文名字Mercury来自罗马神墨丘利(赫耳墨斯)。他是罗马神话中的信使。因为水星约88天绕太阳一圈,是太阳系中公转最快的行星。符号是上面一个圆形下面一个交叉的短垂线和一个半圆形(Unicode)。是墨丘利所拿魔杖的形状。在前5世纪,水星实际上被认为成二个不同的行星,这是因为它时常交替地出现在太阳的两侧。当它出现在傍晚时,它被叫做墨丘利;但是当它出现在早晨时,为了纪念太阳神阿波罗,它被称为阿波罗。毕达哥拉斯后来指出他们实际上是相同的一颗行星。

中国古代则称水星为“辰星”或“昏星”。

晋书:志第二 天文中(七曜 杂星气 史传事验)

辰星曰北方冬水,智也,听也。智亏听失,逆冬令,伤水气,罚见辰星。辰星见,则主刑,主廷尉,主燕赵,又为燕、赵、代以北;宰相之象。亦为杀伐之气,战斗之象。又曰,军于野,辰星为偏将之象,无军为刑事。和阴阳,应效不效,其时不和。出失其时,寒署失其节,邦当大饥。当出不出,是谓击卒,兵大起。在于房心间,地动。亦曰,辰星出入躁疾,常主夷狄。又曰,蛮夷之星也,亦主刑法之得失。色黄而小,地大动。光明与月相逮,其国大水。赫耳墨斯在古罗马神话中水星是商业、旅行和偷窃之神,即古希腊神话中的赫耳墨斯,为众神传信的,或许由于水星在空中移动得快,才使它得到这个名字

早在公元前3000年的苏美尔时代,人们便发现了水星,古希腊人赋于它两个名字:当它初现于清晨时称为阿波罗,当它闪烁于夜空时称为赫耳墨斯。不过,古希腊天文学家们知道这两个名字实际上指的是同一颗星星,赫拉克赖脱(公元前5世纪之希腊哲学家)甚至认为水星与金星并非环绕地球,而是环绕着太阳在运行。仅有水手10号探测器于1973年和1974年三次造访水星。它仅仅勘测了水星表面的45%(并且很不幸运,由于水星太靠近太阳,以致于哈博望远镜无法对它进行安全的摄像)。

水星的轨道偏离正圆程度很大,近日点距太阳仅四千六百万千米,远日点却有7千万千米,在轨道的近日点它以十分缓慢的速度按岁差围绕太阳向前运行(岁差:地轴进动引起春分点向西缓慢运行,速度每年0.2",约25800年运行一周,使回归年比恒星年短的现象。分日岁差和行星岁差两种,后者是由行星引力产生的黄道面变动引起的。)在十九世纪,天文学家们对水星的轨道半径进行了非常仔细的观察,但无法运用牛顿力学对此作出适当的解释。存在于实际观察到的值与预告值之间的细微差异是一个次要(每千年相差七分之一度)但困扰了天文学家们数十年的问题。有人认为在靠近水星的轨道上存在着另一颗行星(有时被称作Vulcan,“祝融星”),由此来解释这种差异,结果最终的答案颇有戏剧性:爱因斯坦的广义相对论。在人们接受认可此理论的早期,水星运行的正确预告是一个十分重要的因素。(水星因太阳的引力场而绕其公转,而太阳引力场极其巨大,据广义相对论观点,质量产生引力场,引力场又可看成质量,所以巨引力场可看作质量,产生小引力场,使其公转轨道偏离。类似于电磁波的发散,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,传向远方。--译注)

在1962年前,人们一直认为水星自转一周与公转一周的时间是相同的,从而使面对太阳的那一面恒定不变。这与月球总是以相同的半面朝向地球很相似。但在1965年,通过多普勒雷达的观察发现这种理论是错误的。现在我们已得知水星在公转二周的同时自转三周,水星是太阳系中目前唯一已知的公转周期与自转周期共动比率不是1:1的天体。

由于上述情况及水星轨道极度偏离正圆,将使得水星上的观察者看到非常奇特的景像,处于某些经度的观察者会看到当太阳升起后,随着它朝向天顶缓慢移动,将逐渐明显地增大尺寸。太阳将在天顶停顿下来,经过短暂的倒退过程,再次停顿,然后继续它通往地平线的旅程,同时明显地缩小。在此期间,星星们将以三倍快的速度划过苍空。在水星表面另一些地点的观察者将看到不同的但一样是异乎寻常的天体运动。

水星上的温差是整个太阳系中最大的,温度变化的范围为90开到700开。相比之下,金星的温度略高些,但更为稳定。

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 5.43 克/立方厘米 月球 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;或非如此,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。因此,相对而言,水星仅有一圈薄薄的硅酸盐地幔和地壳。

巨大的铁质核心半径为1800到1900千米,是水星内部的支配者。而硅酸盐外壳仅有500到600千米厚,至少有一部分核心大概成熔融状。事实上水星的大气很稀薄,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。据估计,水星表面收缩了大约0.1%(或在星球半径上递减了大约1千米)。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。水手号探测器的数据提供了一些近期水星上火山活动的初步迹象,但我们需要更多的资料来确认。令人惊讶的是,水星北极点的雷达扫描(一处未被水手10号勘测的区域)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。

水星有一个小型磁场,磁场强度约为地球的1%。至今未发现水星有卫星。 通常通过双筒望远镜甚至直接用肉眼便可观察到水星,但它总是十分靠近太阳,在曙暮光中难以看到。Mike Harvey的行星寻找图表指出此时水星在天空中的位置(及其他行星的位置),再由“星光灿烂”这个天象程序作更多更细致的定制。 水星的密度(5.43克/立方厘米)几乎与地球相同,但在许多方面它与月球更为相似,它是否在一些早期灾难性大碰撞中丢失了轻质岩石? 通过水星表面的光谱分析,并未发现铁的痕迹。由于我们假定巨大铁质核心的存在,这种情况便很古怪,水星是否与其他类地行星竭然不同呢?

水星 - 内部结构

水星是与地球相似的4颗类地行星之一,并且是4颗中最小的,在赤道的直径是4,879 公里。水星甚至比一些巨大的卫

水星水星

星,像是甘尼米德和泰坦,还要小(虽然质量较大)。水星的总质量约为30,000兆公吨,只有地球的5.5%。核的周围是 600km 厚的行星幔。水星的70%是金属,30%是硅酸盐物质,5.43 g/cm³的密度上是太阳系的行星中第二大的,只有地球的密比它大(水的密度是1.00 g/ cm³)。如果不考虑重力压缩对物质密度的影响,水星物质的密度将是最高的。未经重力压缩的水星物质密度是5.3 g/cm³,相较之下的地球物质只有4.4 g/cm³ 。

水星的高密度可以推测其内部结构的细节。地球的高密度是,特别是核心,由重力压缩所导致的。水星是如此的小,因此它的内部不会被强力的挤压,所以它要有如此高的密度,它的核心必然是大且富含铁的。地质学家估计水星的核心占有体积的42%(地球的核心只占体积的17%),最近的研究强烈建议水星有一个熔融的核心

环绕核心的是厚600 公里的地函,一般认为是在水星早期的历史上就形成,而一次直径达数百公里的巨大物体的撞击,剥离了行星原来的地涵物质,造成地涵相对于核心的尺寸是很薄的一层(下面讨论的是一些可能的理论)。

水星外壳的厚度原本被认为有100至200 公里的厚度。水星表面的一个特征是有许多狭窄的土坎,有一些还延伸了数百公里。这修特征相信是在水星的核心被覆盖和冷却收缩的时候,是在外壳已经变硬之后的缘故。

水星上的铁

水星有比太阳系内任何一颗主要的行星更大的铁核心,有几种理论试图解释这种现象。最被广泛接受的理论是水星最初有着和其他的球粒陨石有着相似与共同性的金属与硅酸盐的比例(被认为是太阳系内岩石典型的平均值),质量大约是现在的2.25倍。然而,在太阳系的早期历史中,水星被一颗大约是现在质量六分之一的星子撞击。这次撞击剥离了水星的外壳和地涵,留下的核心就成为相对是巨大的主要部分了。一个相似的过程被用来解释地球的月球是如何形成的。

另一个取代的说法是,水星可能在能量的输出稳定之前,当太阳还是太阳星云之时就形成了。最初的质量是现在的2倍,但是因为原始太阳的收缩,水星附近的温度在2,500至3,000 K(≈4,000至5,800 °F),甚至可能高达10,000 K(≈17,500 °F)。许多水星表面的岩石在这样的高温下被蒸发掉,成为岩石的蒸气,并被太阳风带离而去 。

第三种理论认为太阳星云的形成导致水星的微粒生长受到阻力,这意味着较轻的微粒在生长的过程中被丢失了。这些理论预测了不同的表面结构,两项即将进行的太空任务信使号和BepiColombo都将针对这些理论的预测进行测试和观察。

水星 - 气环境

水星水星
水星只有微量的大气。水星的大气极其稀薄。实际上,水星大气中的气体分子与水星表面相撞 的频密程度比它们之间互相相撞要高。出于这些原因,水星应被视为是没有大气的。“大气”主要由氧,钾和钠组成。组成水星大气的原子不断的被遗失到太空之中,由于钾或钠原子在一个水星日 (一个水星日——在其近日点一日时间的一半)上大约有3小时的平均 "寿命"。散失的大气不断地被一些机制所替换,如被行星引力场俘获的,火山蒸汽,以及两极的冰冠的除气作用。

温度和日照情况
      
水星表面平均温度约452K,变化范围从90到700K,是温差最大的行星;可以比较一下地球,地球上的度温变化只有11K。(这里只是太阳辐射能量,不考虑“季节”,“天气”) 水星的表面的日照比地球强 8.9 倍,总共辐照度有 9126.6W/m2。令人惊讶地,在1992年所进行的雷达观察显示,水星的北极有冰。一般相信,这些冰存在于阳光永无法照射到的环形山底部,由于彗星的撞击和/或行星内部的气体冒出表面而积累的。 

水星 - 地形地貌

(图)水星水星

水星的环形山很类似月球。水星表面最显著的的特徵(只包括已经被拍摄过的部分)之一是一个直径达到1350km的冲击性环形山:卡路里盆地,是水星上温度最高的地区。水星地形被标记为多起伏的,原因是几十亿年前水星的核心冷却收缩引起的外壳起皱。大多数的水星表面包括二个不同的年龄层;比较年轻的比较平,或许是因为溶岩浸入了较早地形的结果。除此之外,水星有“显著性”的“周期性膨胀”。

水星的表面很像月球,满布着环形山、大平原、盆地、辐射纹和断崖。1976年,国际天文学联合会开始为水星上的环形山命名。

在地面上观测水星,几乎看不到它的细节。1973年11月3日,美国发射了水手10号宇宙飞船,对水星进行飞近探测。它是迄今唯一“访问”过水星的宇宙飞船。在它与水星三次相会的过程中,向地面发回了5000多张照片。在最后一次,它距水星表面仅372千米,拍摄了非常清晰的水星电视图像,天文学家惊奇地发现,水星表面和月球表面极为相似。

水星表面大大小小的环形山星罗棋布,既有高山,也有平原,还有令人胆寒的悬崖峭壁。据统计,水星上的环形山有上千个,这些环形山比月亮上的环形山的坡度平缓些。

水星上的环形山和月球上的环形山一样,也进行了命名。在国际天文学联合会已命名的310多个环形山的名称中,其中有15个环形山是以我们中华民族的人物的名字命名的。有伯牙:传说是春秋时代的音乐家;蔡琰:东汉末女诗人:李白:唐代大诗人;白居易:唐代大诗人:董源:五代十国南唐画家;李清照:南宋女词人;姜夔:南宋音乐家;梁楷:南宋画家;关汉卿:元代戏曲家;马致远:元代戏曲家;赵孟頫:元代书画家;王蒙:元末画家;朱耷:清初画家;曹沾(即曹雪芹):清代文学家;鲁迅:中国现代文学家。

水星表面上环形山的名字都是以文学艺术家的名字来命名的,没有科学家,这是因为月面环形山大都用科学家的名字命名了。水星表面被命名的环形山直径都在20公里以上,而且都位于水星的西半球。这些名人的大名将永远与日月争辉,纪念他们为人类作出的卓越贡献。

水星 - 地质构造

(图)水星水星
1. 地壳 - 100–200 km thick
2. 结皮 - 600 km thick
3. 核心 - 半径约1,800 km这个行星有一个相对大的(即使是与地球相比)的铁质核;水星由大约 70% 的金属和 30% 的硅酸盐组成,以致密度较高。平均密度是 5430kg/m3;略微地小于地球密度,却比金星大。地球高密度产生的原因是地球的质量压缩了地球的体积。水星的质量只有地球的 5.5%——铁核占据了 42% 的行星容积(地核只占 17% ),核的周围是 600km 厚的行星幔。水星的总重量约为30 000兆公吨。

水星的核心

水星外貌如月,内部却很像地球,也分为壳、幔、核三层。水星的半径为2439公里,是地球半径的38.2%,18个水星合并起来才抵得上一个地球的大小。质量为 3.33×10^26克,为地球质量的 5.58%,平均密度为 5.433克/cm^3 ,略低于地球的平均密度。在九大行星中,除地球外,水星的密度最大。由此天文学家推测水星的外壳是由硅酸盐构成的,其中心有个比月球大得多的铁质内核。这个核球的主要成分是铁、镍和硅酸盐。根据这样的结构,水星应含铁20000亿亿吨,按目前世界钢的年产量(约8亿吨)计算,可以开采2400亿年,真是一座取之不尽,用之不竭的铁矿。水星上有极稀薄的大气,大气压小于2×10百帕,大气中含有氦、氢、氧、碳、等元素。由于大气非常稀薄,水星的表面白天和夜晚的温度相差很大。白天太阳光直射处温度高达427℃,夜晚太阳照不到时,温度降低到-173℃。温差变化如此悬殊,绝不可能有生物存在。

水星上的冰

在1992年的雷达观察中显示水星含有冻结的水冰。这被认为只存在于那永远的阴暗一面的环形山底,被彗星和/或从行星内部喷发出来并堆积在那里。

水星 - 天体运动

水星水星
水星离太阳的平均距离为5790万公里,绕太阳公转轨道的偏心率为0.206,故其轨道很扁。太阳系天体中,除冥王星外,要算水星的轨道最扁了。水星在轨道上的平均运动速度为48公里/秒,是太阳系中运动速度最快的行星,它绕太阳运行一周只需要88天,除公转之外,水星本身也有自转。过去认为水星的自转周期应当与公转周期相等,都是88天。1965年,美国天文学家戈登、佩蒂吉尔和罗·戴斯用安装在波多黎各阿雷西博天文台的、当今世界上最大的射电望远镜测定了水星的自转周期,结果并不是88天,而是58.646天,正好是水星公转周期的2/3。水星轨道有每世纪快43″的反常进动。

地球每自转一周就是一昼夜,而水星自转三周才是一昼夜。水星上一昼夜的时间,相当于地球上的176天。与此同时,水星也正好公转了两周。因此人们说水星上的一天等于两年。由于水星在近日点时总以同一经度朝着太阳,在远日点时以相差90°的经度朝着太阳,所以水星随着经度不同而出现季节变化。

公转
水星的运行轨道是偏心的,半径从4600万公里到7000万公里变化。围绕太阳的缓慢岁差不能完全地被牛顿经典力学所解释,以致于在一段时间内很多人用设想的另外一个更靠近太阳的行星(有时被称为火神星)来解释这个混乱。这称为“水星近日点进动”。无论如何,爱因斯坦的广义相对论后来提供了一种可以消除这个小误差的解释。

自转
1889年意大利天文学家夏帕里利经过多年观测认为水星自转时间和公转时间都是88天。直到1965年,美国天文学家才测量出了水星自转的精确周期58.646天。

在一些时候,在水星的表面上的一些地方,在同一个水星日里,当一个观测者(在太阳升起时)时观测,可以看见太阳先上升,然后倒退最后落下,然后再一次的上升。这是因为大约四天的近日点周期,水星轨道速度完全地等于它的自转速度,以致于太阳的视运动停止,在近日点时,水星的轨道速度超过自转速度;因此,太阳看起来会逆行性运动,在近日点后的四天, 太阳恢复正常的视运动。

直到1965年使用雷达观测后,观察数据否决了水星对太阳是潮汐固定的的想法:自转使得所有时间裏水星保持相同的一面对着太阳。水星轨速振谐为3:2 ,这就是说自转三次的时间是围绕太阳公转两次的时间;水星的轨道轨道离心使这个谐振持稳。最初天文学家认为它有被固定的潮汐是因为水星处于最好的观测位置,它总是在 3:2 谐振中的相同时刻,展现出相同的一面,就如同它完全地被固定住一样。水星的自转比地球缓慢 59 倍。

因为水星的 3:2 的轨速比率, 一个恒星日 (自转的周期) 大约是58.7个地球日,一个太阳日(太阳穿越两次子午线之间的时间)大约是176个地球日。

水星 - 天体磁场

不管它的缓慢自转,水星有一个相对强劲的磁场,是地球产生的磁场力的1%。这个磁场以一个方式类似地球的方式被产生,是藉着核心金属液体的流动产生的电场;目前的估计水星的核心不足以热到来液化镍铁合金,但是它应该可以液化一些低熔点的物质例如说硫或锍。也可能水星的磁场是一个现在已经停止的早期的发电机效应产生的残余产品,磁场已经“冻结(保存)”在了固体磁性材料中。

水星水星

“水手10号”第一次飞越水星时,最近时距水星只有720多公里。探测器上的照相机在拍摄布满环形山的水星地貌的同时,磁强计意外地探测到水星似乎存在一个很弱的磁场,而且可能是跟地球磁场那样有着两个磁极的偶极磁场。水星表面环形山和磁场的发现使科学家很感兴趣,因为这些都是前所未知的。但是,磁场的存在必须得到进一步的证实,这就要等待到“水手10号”与水星的另一次接近。

水星磁场的发现,表示水星内部可能是一个高温液态的金属核,这个既重又大的铁镍内核直径超过水星直径的1/3,有整个月球那么大。水星磁场强度只有地球的1%,磁力线的分布图形简直就是地球磁场按比例的缩影。

“水手10号”第二次飞越水星时,距表面最近时在48000公里左右,对水星磁场没有发现什么新的情况。为了取得包括磁场在内的更加精确的观测资料,科学家们对探测器的轨道作了校准,使它第三次飞越水星时,离表面只有327公里,而且更接近水星北极。观测结果是十分令人鼓舞的:水星确实有一个偶极磁场。从最初发现到完全证实,刚好是一年时间。水星的偶极磁场与地球的很相像,极性也相同,即水星磁场的北极在水星的北半球,其南极在南半球。


(图)水星水星
磁场强度一般用一种叫做“高斯”的单位来表示,水星赤道上的磁场约0.004高斯,两极处略微强些,约0.007高斯。跟地球磁场强度比较一下就更清楚些,地球表面赤道上的磁场强度在0.29~0.40高斯之间,两极处的强度也略大,地磁北极约0.61高斯,南极约0.68高斯。大体上说来,水星表面磁场的强度大致是地球的1%。与地球磁场相比,水星磁场强度不算高,更不要说与其他强磁场行星——木星和土星相比了。但是,除了这三颗行星之外,在太阳系的其余行星中,水星还是可以称得上是有较强磁场的一颗行星。

水星磁场与地球磁场还有一点很相像的地方,那就是磁轴与自转轴并不重合,两者互相交错而形成一个夹角,水星的这个角度是12度,而地球则是11度多。磁轴指的是北磁极和南磁极之间的连线。

既然存在磁场,磁场在太阳风的作用下肯定会被局限在一定的范围内,这个范围就是所谓的磁层。太阳风基本上不可能进入到磁层里面。水星和地球都有磁场,也都有磁层,水星磁层冲着太阳那面的边界——磁层顶到水星中心的距离,大致相当于1.45个水星半径,地球磁层顶到地球中心的距离约11个地球半径。所不同的是,地球磁层是不对称的,有点像是条头大尾小的大“鲸鱼”,而且“尾巴”拉得很长;水星的磁层则是比较对称的。

水星有一个基本上与自转轴平行的偶极磁场,虽然磁场强度比地球的弱,但两者却很相似。人们首先想到的是,它们磁场的成因也许也是相似或相同的。

水星 - 水星观测

水星最亮的时候,目视星等达-1.9等。由于水星和太阳之间的视角距离不大,使得水星经常因距离太阳太近,淹没在耀眼的阳光之中而不得见。即使在最宜于观察的条件下,也只有在日落西山之后,在西天低处的夕阳余晖中,或是在日出之前,在东方地平线才能看到它。

水星水星

观察水星的最加时候是在日出之前越50分钟,或日落后50分钟。当我们朝最靠近太阳的行星——水星看的时候,我们也就是朝太阳的方向看。需要牢记的是不要直接看太阳。

若用望远镜看水星没,则可以选择水星在其轨道上处于太阳一侧或另一侧离太阳最远(答距)时,并在日出前或日落后搜寻到它。天文历书会告诉你,这个所谓的“大距”究竟是在太阳的西边(右边)还是东边(左边)。若是在西边,则可以在清晨观测;若是在东边,则可以在黄昏观测。知道了日期,又知道了在太阳的哪一侧搜寻,还应该尽可能挑一个地平线没有东西阻隔的地点。搜寻水星要在离太阳升起或落下处大约一柞宽的位置。你将会看到一个小小的发出淡红色光的星星。

在其被太阳光淹没之前,你大概可以观测他2个星期。6个星期之后,它又会在相对的距角处重新出现。

水星 - 水星探测

早期
水星最早被闪族人在(公元前三千年)发现,他们叫它 ubu-idim-gud-ud。最早的详细记录观察数据的是巴比伦人,他们叫它 gu-ad 或 gu-utu。希腊人给它起了两个古老的名字,当它出现在早晨时叫阿波罗,当它出现在傍晚叫赫耳墨斯,但是希腊天文学家知道这两个名字表示的是同一个东西。希腊哲学家赫拉克利特甚至认为水星和金星(维纳斯星)是绕太阳公转的而不是地球。水星的观测因为它过于接近太阳而变的非常复杂;在地球可以观测它的唯一时间是在日出或日落时。

国国家航空航天局
水星探査机水手10号(Mariner 10)靠近过水星的唯一太空舱是水手10号。最近有一个被美国国家航空航天局批准的项目, 项目被命名为MESSENGER("信使号",是 MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry, and Ranging 的字母缩写, 意为 "水星表面, 空间环境, 地理化学和全向遥测"), 信使号已在2004年8月发射, 预计将在2011年3月到达水星。

日本和欧洲航天局
日本计划加入欧洲航天局的一个叫做BepiColombo的项目, 这个项目将发射二个环绕水星飞行的飞船, 计划一个给水星做地图, 一个研究它的磁场。初步的计划中包括的登陆器已经放弃了。俄国人计划在2011年-2012年之间用联盟火箭送出他们的飞船, 飞船将在四年后到达水星, 将会环绕轨道飞行, 绘制地图并且研究它的磁场。

成为人类殖民地的可能
在水星南北极的环形山是一个很有可能适合成为地球外人类殖民地的地方, 因为那里的温度常年恒定(大约-200℃). 这是因为水星微弱的轴倾斜以及因为基本没有大气, 所以从有日光照射的部分的热量很难携带至此,即使水星两极较为浅的环形山底部也总是黑暗的。适当的人类活动将能加热殖民地以达到一个舒适的温度,周围一个相比大部分地毬区域来说较低的环境温度将能使散失的热量更易处理。

"信使号"探测器:水星表面最年轻火山有活动迹象

2010年7月20日,科学家对“信使号”探测器2009年第三次飞越水星的观测数据进行了分析,最新结果发现水星表面最年轻的火山活动迹象,以及磁场亚暴的最新信息,并且在水星超稀薄外大气层中首次发现电离钙元素。这项研究报告发表在7月15日出版的《科学》(Science)杂志网络版上。

科学家对“信使号”探测器2009年第三次飞越水星的观测数据进行了分析,最新结果发现水星表面最年轻的火山活动迹象,以及磁场亚暴的最新信息,并且在水星超稀薄外大气层中首次发现电离钙元素

最年轻火山活动迹象

信使号探测器首席调查员肖恩-所罗门(Sean Solomon)说:“信使号每次飞越水星都会获得新的发现!我们发现水星是一颗颇具活力的行星,其活动性贯穿于整个历史阶段。”在前两次勘测中,信使号探测器发现水星早期历史时期曾遍布着火山活动,在最新的第三次飞越水星勘测中,该探测器发现290公里直径的环状碰撞坑,这是迄今观测发现最年轻的水星表面坑状结构,科学家将它命名为“rachmaninoff”,其底部具有非常平滑的平原。

美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室的路易丝-普罗克特(Louise Prockter)说:“我们认为Rachmaninoff环状坑底部平原是迄今在水星发现的最年轻火山迹象。此外,我们在Rachmaninoff环状坑东北部发现漫射环状明亮物质环绕在不规则洼地周围,标志着这些不规则洼地是火山喷口,并且其直径比之前所勘测的火山喷口都大。这项观测暗示着水星表面的火山活动性要比之前所认为的更持续,或许持续至太阳生命历史下半时期。

磁场亚暴

磁场亚暴是一种太空气象,曾间歇地出现在地球上,通常每天会出现几次,持续1-3小时。地球上的磁场亚暴常伴随着一系列特殊现象发生,比如:北极和南极上空出现的壮丽极光现象。磁场亚暴也伴随出现危险的能量粒子,这将导致地球观测卫星和地面通讯系统灾难性事故,尤其是地球同步轨道区域。地球磁场亚暴的能量来源于地球磁场尾部的磁性能量。

在信使号探测器第三次飞越水星时,该探测器装载的磁力计首次发现水星磁场尾部磁性能量中像亚暴一样“载荷”,这种水星磁场亚暴能量大约是地球磁场亚暴的10倍,其运行速度是地球磁场亚暴的50倍。

美国宇航局戈达德太空飞行中心的太空物理学家詹姆斯-斯莱文(James A. Slavin)称,最新观测显示水星的磁场亚暴相对强度比地球磁场亚暴大,同时,我们还发现水星磁场尾部增强与唐吉周期(Dungey cycle)的一致性,唐吉周期是描述磁气圈内等离子循环的一个指标。

斯莱文说:“信使号探测器最新观测首次显示地球之外的另一颗行星上唐吉等离子循环时间可以确定亚暴持续的时间,这暗示着这种地球磁气圈特征是宇宙的一种普遍现象。

水星外大气层构成

水星的外大气层非常稀薄,是由水星表面和太阳风中的原子和离子构成,信使号探测器对水星外大气层的观测将提供一个研究水星表面和其太空环境之间交互影响的机会,并能够探测水星表面的构成,该行星遗失至星系空间的物质有助科学家理解水星当前和历史时期的构成状况

目前,信使号探测器对水星外大气层的观测结果显示外大气层中中性和电离元素独特的空间分布特性,第三次飞越勘测首次探测到水星南极和北极外大气层的构成。美国约翰霍普金斯大学应用物理实验室的罗-弗瓦西克(Ron Vervack)说:“勘测显示水星外大气层中包含着钠、钙、镁元素,在这次飞越水星勘测中,信使号首次发现外大气层含有电离钙。”[1]

水星 - 之最

在太阳系的八大行星中,水星获的了几个“最 ”的记录:

离太阳最近 水星和太阳的平均距离为5790 万公里,约为日地距离的0.387,是距离太阳最近的行星,还没有发现过比水星更近太阳的行星。

轨道速度最快 它离太阳最近,所以受到太阳的 引力也最大,因此在它的轨道上比任何行星都跑得快, 轨道速度为每秒48公里,比地球的轨道速度快18公里,这样快的速度,只用15 分钟就能环绕地球一周 。

一"年"时间最短 地球每一年绕太阳公转一圈, 而“水星年”是太阳系中最短的年,它绕太阳公转一周 只用88天,还不到地球上的3个月,这都是因为水星围绕 太阳高速飞奔的缘故。难怪代表水星的标记和符号是 根据希腊神话,把它比作脚穿飞鞋,手持魔杖的使者。

表面温差最大 因为没有大气的调节,距离太阳 又非常近,所以在太阳的烘烤下,向阳面的温度最高时可 达430度,但背阳面的夜间温度可降到零下160度,昼夜温 差近600度,夺的行星表面温差最大的冠军,这真是一个 处于火和冰之间的世界。

卫星最少的行星 太阳系中现在发现了越来越多的 卫星,总数超过60,但只有水星和金星是卫星数最少,或 根本没有卫星的行星。

一"天"时间最长 在太阳系的行星中,水星“年”时 间最短,但水星“日”却比别的行星更长,在水星上的一天 (水星自转一周)将近两个月(为58.65地球日),在水星 的一年里,只能看到两次日出和两次日落,那里的一天半就是一年,地球人到了水星上多么不习惯。

水星 - 谜团

美国宇航局的“信使”号器将是第一艘拍摄到水星全貌的飞船,它在1月14日首次飞越水星,这次飞越是“信使”号飞

水星水星

船进入该行星轨道,执行长期任务的一部分。美国宇航局行星科学部主管詹姆士·格林说:“现在借助‘信使’号,有关水星的很多迷底将被揭开。”

谜团一:水星背面什么样?
美国宇航局的“水手10号”是曾经探索过太阳系内这个神秘世界的唯一一艘飞船。但是它仅拍摄到水星不到45%的表面(一个陨石坑地形)图像。这意味着除了地面上的雷达进行的少量观测外,我们几乎对这颗行星的一大半一无所知。亚利桑那州霍普金斯山多镜面望远镜天文台的 主管菲斯·维拉说:“关于水星的另一面是什么样子,我们不能过于自信。到目前为止,每一颗太阳系天体都与另一颗看起来非常不一样。 我们正期待着水星另一面给我们带来的巨大惊喜。”

谜团二:水星靠近太阳的一面有冰?
在水星最靠近太阳的一面,温度最高可达800多华氏度(425摄氏度),这种环境下有冰存在着实令人震惊。对雷达来说,冰的反光性更高,据 地面雷达显示,在水星极地永远得不到阳光照射的黑暗的陨石坑深处,可能有结冰的水沉积物存在。这些水可能来自水星的内部气体,或者 是来自陨星相撞时产生的水汽。 “信使号”飞船将在水星上永远处在阴暗处的极地陨石坑底部寻找氢。如果这艘飞船能发现氢,就说明它 可能已经在这个像地狱的世界里发现了冰。

谜团三:水星的体积在缩小?
随着水星内核冻结,这颗行星可能正在收缩。“水手10号”飞船拍摄到的照片显示,水星表面似乎有从内部延伸出来的褶皱,导致水性上出 现一条1英里高、数百英里长的巨大悬崖。“信使号”飞船将留心观察水星背面的此类褶皱迹象迹象,并将通过分析该行星的磁场来研究它的金 属核。

谜团四:水星轨道内有祝融小行星?
科学不知道是否有一群号称“祝融小行星”的天体位于水星的轨道内部,隐藏在炫目的阳光之中?虽然“信使号”飞船在靠近水星期间探测 这些小行星的机会非常有限,但是它还是有一次探测这些小行星的机会。为了避免被太阳烤干,“信使号”将一直躲在朝向太阳的遮阳伞内 ,飞船上的科学仪器将远离太阳。“信使号”任务的主要调查员肖恩·索罗门表示,不过科学家还将利用“信使号”“查找那里可能仍然存 在现代祝融小行星的任何线索。”

谜团五:水星的大气来自哪里?
水星那令人难以置信的稀薄大气非常不稳定,经常从这颗行星的微弱重力的束缚中逃逸出去。现在科学家还不清楚水星的大气从哪里获得源 源不断的补充。研究人员怀疑,水星大气中的氢和氦正是借助太阳风(太阳发出的带电超声波粒子流)被不断地带到这里。其他气体可能是从水星表面蒸发出的,或者是从这颗行星内部渗出的,还有可能是被蒸发掉的陨石带来的。维拉表示,“信使号”将对这颗行星的大气进行近 距离观测,以查明水星大气是如何产生的。

谜团六:为什么水星有磁性?
“水手10号”获得的一个完全出乎意料的发现是,水星有磁场。从理论上来说,行星只有快速旋转和拥有熔融核时,才能产生磁场。然而水 星旋转一周需要59天,并且它是如此小,大约仅是地球体积的三分之一,因此它的内核应该在很久以前就已经变凉了。为了揭开这个谜团, “信使号”将探测水星的磁场。一些天文学家认为这颗行星的磁场已经静止了,但是去年科学家发现水星似乎有一个熔融核,因此这颗行星 仍然能有效地产生磁场。

谜团七:为什么水星的金属含量如此高?
水星的密度极其大,因此研究人员估计这颗行星铁含量丰富的内核的重量可能占整个星体重量的近三分之二,这是个令人吃惊的数字,它是 地球金星火星重量的两倍。换句话说就是, 水星的内核可能占据这颗行星直径的四分之三。有关这种与众不同的密度的一种解释是, 在数十亿年前的猛烈撞击过程中,水星最初的外表被剥落,这次撞击还把水星移向太阳,到达现在所处的位置。另一个理论显示,水星就是 在现在的位置形成的。为了查明两个有关水星起源的理论哪个更正确,“信使号”的小型化科学仪器将探测该行星的地质状况。了解水星的 形成过程将有助于天文学家进一步认识行星的演变过程。

水星 - 相关文化

1976年,国际天文学联合会开始为水星上的环形山命名。
水星的表面很像月球,满布着环形山、大平原、盆地、辐射纹和断崖。于是,水星上的环形山和月球上的环形山一样,也进行了命名。水星表面上环形山的名字都是以文学艺术家的名字来命名的,没有科学家,这是因为月面环形山大都用科学家的名字命名了。水星表面被命名的环形山直径都在20公里以上,而且都位于水星的西半球这些名人的大名将永远与日月争辉,纪念他们为人类作出的卓越贡献
在国际天文学联合会已命名的310多个环形山的名称中,其中有15个环形山是以我们中华民族的人物的名字命名的。有伯牙:传说是春秋时代的音乐家;蔡琰:东汉末女诗人;李白:唐代大诗人;白居易:唐代大诗人:董源:五代十国南唐画家;李清照:南宋女词人;姜夔:南宋音乐家;梁楷:南宋画家;关汉卿:元代戏曲家;马致远:元代戏曲家;赵孟頫:元代书画家;王蒙:元末画家;朱耷:清初画家;曹沾(即曹雪芹):清代文学家;鲁迅:中国近代文学家。
水星守护着双子座与处女座,在水瓶座时擢升,在狮子座时失利,在射手座与双鱼座则是落陷。重传递的性质也使它也代表着人的神经系统,水星的符号是“☿”,意为“结合灵魂、肉体与媒介三者并注重传递灵魂的介质”。
在西洋占星学,水星统领的星宫是双子宫和室女宫,也就是当水星在这些星宫时对这这两个星宫的人影响最大。
在天文学家创建详细的水星地图之前,Solitudo Hermae Trismegisti (荒芜的Hermes Trismegistus)被认为是水星的一大特色,覆盖了行星1/4的东南象限。
墨丘利,是在古斯塔夫·霍尔斯特的音乐,行星组曲中运动的四棱使者。

水星 - 网络用语

水星,在网络上有时又被用做论坛中聊天版块的代名词,因为在网上许多论坛是禁止灌水(即发送无意义的消息或与主题无关的消息或版聊)的,所以有的论坛会专门开辟一个版块让喜爱灌水的朋友上去畅所欲言,想说什么就说什么(当然不能是色情暴力这类的),而这种版块,就被称作"水星"。

神话称水星为处女座和双子座的守护星。

在太阳系中除了金星和水星外都有卫星,金星也曾有但消失了。

水星 - 相关汽车品牌

     为福特旗下一著名品牌,是该汽车公司唯一自创的品牌,20世纪30年代中期,福特汽车的管理层意识到在经济型的福特车和豪华的林肯车之间仍存在市场

水星牌汽车标志
水星牌汽车标志

 机会,于是在1935年开发出了水星品牌,进军中档车市场,1938年10月正式推出水星产品。当时的水星配备了强劲的95马力,V-8发动机,大受欢迎,一年之内就占领了美国2.19%的轿车市场份额。1941-1945年,由于二战的影响,水星的生产被迫中断。1945年,福特汽车成立了林肯-水星分部,由本森福特(亨利福特二世的胞弟)掌管。1998年,林肯水星的总部迁往加州的阿尔文(Irvine)。水星一直是创新和富于个性的美国车的代表





水星 - 占星学意义

占星学中,水星主管着沟通、学习、商业、旅行等,它往往带有迅捷与传递信息的特质。水星所在的星座揭示了这个人的沟通方式与适合学习的方式。水星总是与太阳相距不超过28度,故而它总是和太阳在同一个星座或是前后星座

水星守护着双子座与处女座,在水瓶座时擢升,在狮子座时失利,在射手座与双鱼座则是落陷。重传递的性质也使它也代表着人的神经系统,水星的符号是“☿”,意为“结合灵魂、肉体与媒介三者并注重传递灵魂的介质”。

相关文献

参考资料:
[1]^引用日期:2010-07-25
扩展阅读:
1新华网
2上海网上天文台
3星星天堂
4中国科学院国家天文台
5人类最后的乐园太阳系

互动百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将按照法律之相关规定及时进行处理。未经许可,禁止商业网站等复制、抓取本站内容;合理使用者,请注明来源于www.baike.com。

欢迎加入互动百科大家庭,和互动百科超过750万专业认证智愿者一起,分享你的真知灼见。

如果你对大家的讨论有兴趣,可以点击“赞”和“鄙视”的大拇指,来表达你的看法。

讨论区的精彩内容,会被用户顶到最上面,让更多人感受到大家的推荐,你注意到了吗?

登录后使用互动百科的服务,将会得到个性化的提示和帮助,还有机会和690多万专业认证智愿者沟通。

互动百科用户登录
您也可以使用以下网站账号登录:
此词条还可添加  信息模块
水星

WIKI热度

  1. 该词条未被认领,赶快点击认领吧!
  2. 编辑次数:64次 历史版本
  3. 参与编辑人数:36
  4. 最近更新时间:2014-06-23 11:11:56