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  • 全景科學(xué)百科
  • 文娟
  • 1893字
  • 2020-07-07 14:50:22

水星上有什么

在太陽系八大行星中,水星是離太陽最近的一顆行星。水星其實(shí)名不副實(shí),因?yàn)樗厦嬉坏嗡矝]有,是一個(gè)完全干涸的星球,這是由它的特殊條件決定的。由于水星經(jīng)常隱沒在太陽的光線中,所以很難對(duì)它進(jìn)行研究。因此,人們對(duì)水星的早期看法,在很多方面是不正確的。隨著科技的發(fā)展,水星的真面目逐漸被人們認(rèn)識(shí)。

人們平常很難看到水星,這主要跟水星與太陽之間的角度有關(guān)。水星距太陽最近時(shí)約4500萬千米,最遠(yuǎn)時(shí)達(dá)6900萬千米。從地球上看去,其距太陽的角距離最大不超過28°,仿佛總在太陽兩邊擺動(dòng)。因此,水星幾乎經(jīng)常被“淹沒”在黃昏或黎明的太陽光輝里,只有在28°附近時(shí)才能見到它。據(jù)說,哥白尼去世前抱憾終生的一件事就是未曾見到水星。

在中國古代,水星被稱為“辰星”。水星的英文名字是Mercury,它繞太陽運(yùn)行的速度的確很快,每秒約48千米,只需要88天就能繞太陽公轉(zhuǎn)一周。同那些繞太陽緩慢行進(jìn)的遙遠(yuǎn)行星相比,水星簡直在瘋狂地繞著太陽跑。在很長一段時(shí)期里,天文學(xué)家一直認(rèn)為它的自轉(zhuǎn)周期跟公轉(zhuǎn)周期一樣長,也是88天。

有些人不相信水星的自轉(zhuǎn)周期為88天,但由于受儀器、技術(shù)等方面的限制,人們還無法確知水星的自轉(zhuǎn)周期。隨著天文學(xué)觀測水平和儀器精密程度的提高,天文學(xué)家終于測出了水星的自轉(zhuǎn)周期。1965年,美國天文學(xué)家用一架世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡(口徑305米)——阿雷西博天文臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡,向水星發(fā)射了雷達(dá)波進(jìn)行探測,終于測出了水星精確的自轉(zhuǎn)周期為58.646天。原來,水星繞太陽公轉(zhuǎn)2圈的同時(shí),繞其軸自轉(zhuǎn)3周。據(jù)此進(jìn)行推算,水星的自轉(zhuǎn)周期剛好是公轉(zhuǎn)周期的2/3。

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科學(xué)家此后對(duì)水星進(jìn)行了更深入的探測和研究,但即使是當(dāng)時(shí)地球上最好的望遠(yuǎn)鏡也很難讓人們看清水星里面的情況,于是,科學(xué)家們采用了一種高精度的工具——行星探測器。美國于1973年11月發(fā)射了“水手10號(hào)”行星探測器,這次發(fā)射的主要任務(wù)是探測水星,順便考察一下金星。它的總重量約528千克,從磁強(qiáng)計(jì)桿頂端到拋物面天線外緣的寬度達(dá)9.8米。宇宙飛船飛行了3個(gè)多月后,于1974年2月飛越金星,離金星最近時(shí)有5000千米。飛船在對(duì)金星考察的同時(shí),借助于金星的引力“支援”,使其改變了運(yùn)動(dòng)的速度和方向,進(jìn)入了一條飛向水星的軌道,3月,宇宙飛船終于到達(dá)水星上空。

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由于大部分水星表面的信息都是由“水手10號(hào)”探測器提供的,而“水手10號(hào)”始終飛經(jīng)水星的同一側(cè),所以至今只有水星的部分圖像。

航天科學(xué)家對(duì)這艘飛船的運(yùn)行軌道做了極其精心的設(shè)計(jì)。當(dāng)它到達(dá)水星上空并進(jìn)行觀測之后,就成為一顆繞太陽運(yùn)行的人造行星了,繞太陽公轉(zhuǎn)的周期設(shè)計(jì)為176天,也就是水星公轉(zhuǎn)周期的2倍。這樣,當(dāng)水星剛好繞過2周時(shí),飛船就遇到水星1次?!八?0號(hào)”飛船先后遇見水星3次。在最后一次(1975年3月)離水星僅326千米,拍攝了一批高質(zhì)量的照片,其攝影鏡頭甚至能清楚分辨出水星表面一二百米范圍的地面結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。

科學(xué)家們通過對(duì)飛船的反饋資料進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)水星表面到處都是大小不一的環(huán)形山和凹凸不平的盆地以及坑穴等。一些坑穴顯示出隕星曾對(duì)同一地點(diǎn)撞擊過多次,這與月球表面很像。然而,水星表面有一點(diǎn)不同于月面,直徑在20~50千米的環(huán)形山不多,而月面上的直徑超過100千米的環(huán)形山很多。水星表面上到處都有一些被稱為“舌狀懸崖”的不深的扇形峭壁,類似梯形斜坡,其高度1~2千米,長約數(shù)百千米??茖W(xué)家們認(rèn)為,這種細(xì)小輪廓的產(chǎn)生,同早年由于行星內(nèi)核狀態(tài)改變產(chǎn)生收縮,外殼大面積出現(xiàn)裂紋和移動(dòng)有關(guān)。水星上有一條大峽谷,長達(dá)100多千米,寬約7千米,科學(xué)家為了紀(jì)念美國阿雷西博天文臺(tái)測出水星自轉(zhuǎn)周期一事,將其命名為“阿雷西博峽谷”。

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飛越水星上空的“水手10號(hào)”行星探測器

知識(shí)檔案

水星的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)

水星繞自己的軸運(yùn)轉(zhuǎn),速度很緩慢,每58.65天才能完成一次自轉(zhuǎn),但它卻能圍繞太陽作高速運(yùn)轉(zhuǎn),因此完成一次公轉(zhuǎn)僅需88天。若一個(gè)人站在水星上,他會(huì)在176天的間隔之后看到第二次日出。一個(gè)在1號(hào)地點(diǎn)看日出的人,要等到再次回到1號(hào)地點(diǎn)才能再一次看到日出。這時(shí),水星已圍繞太陽公轉(zhuǎn)了兩周。

另外,科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)水星向陽面和背陽面溫差很大。由于水星上的大氣很稀薄,陽光的熱力長驅(qū)直入,在太陽的烘烤下,其向陽面溫度高達(dá)427℃,而背陽面溫度卻冷到-170℃。水星表面一滴水都沒有。水星質(zhì)量比地球小,它的地心引力只是地球的3/8,所以其表面上的物體,只要速度達(dá)到4.2千米/秒就可以逃之夭夭。

“水手10號(hào)”飛船探測到水星有一個(gè)強(qiáng)度約為地磁場1/100的全球性的磁場。水星具有磁場,這說明它很可能有一個(gè)高溫液態(tài)的金屬核??茖W(xué)家根據(jù)水星的質(zhì)量和密度數(shù)值,推算應(yīng)有一個(gè)直徑約為水星直徑2/3的既重又大的鐵鎳內(nèi)核在其內(nèi)部。

有關(guān)水星,人類至今仍有許多不明之處。我們堅(jiān)信,水星的謎底在不久的將來一定會(huì)被徹底揭開。

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