水星,除了岩石,什么都没有。遍布大地的陨石坑,让它显得和月球一样满目疮痍。作为离太阳最近的一颗行星,白天面对太阳的炙烤,温度最高可达427℃,由于没有大气层,背对太阳的夜晚,温度又会骤降为-173℃。

如果问水星的环境怎么样?那真是如炼狱一般,还拥有烈日炼狱与寒冰炼狱的双特效加持。

水星,我们至今只访问过两次。

至今访问过水星的探测器有两个,一个是1973年11月3日,美国发射了水手10号,还有一个是2011年抵达水星的信使号。

首次探寻水星的水手10号,曾传回过5000多张水星的照片,让我们初步了解的水星的地形,如月球一样大小不一的环形山,还有辐射纹、平原、裂谷、盆地等。

而水星地表最大的特征就是卡洛里(Caloris)盆地,是水星温度最高的地方,也是太阳系中最大的陨石坑之一,直径超1360千米。盆地中看得出如波浪般起伏的地势,一般认为这是早期的大碰撞造成的,随后核心冷却引起地壳的褶皱,将这大碰撞的场景永远地保留了下来。

而信使号是水星轨道成形后,唯一一个绕它公转过的物体,因为离太阳太近的原因,水星周围不可能形成卫星。而信使号在围绕水星公转4000多圈后,2015年4月最终撞向了水星,为水星添加了一座新的环形山。

以上是水星地表的高差图,以「红橙黄绿青蓝紫」的顺序代表了地势的由高到低,最高处与最低处大概相差10公里。

相对于近地的其他几个行星,我们对于水星的了解还是太少了,主要是要访问水星实在是太难了,所以很少有去水星的探测计划。不过2018年10月20日,欧空局ESA和日本航天局JAXA的「贝皮·哥伦布号」成为了第三个踏上寻访水星的探测器,但它要到达水星得等到2021年去了。相信到时会带回来更多关于水星的新消息。

一直被太阳炙烤的水星,是否有水的存在?

相信当你了解上面水星的基本信息后,一定认为水星上不可能存在水。很长一段时间内,科学家们也是这样认为的。

作为离太阳最近,又如此小的一个星球,怎么会有水嘛?但1991年,当时世界上最大的射电望远镜:阿雷博望远镜对水星的雷达探测中,却意外发现了水星上有水的存在(一块明亮的区域),而这些水都位于水手10号曾今拍摄的位于极地附近的陨石坑里。

于是,科学家怀疑在水星极地陨石坑的底部,不受太阳光照射的地方,有常年冰封的水。这是人类第一次怀疑,水星两极可能有冰层的存在。而20年后,NASA的信使号再次探测水星时,携带了很多精密的仪器,其中有个叫「中子谱仪」的东西,它能确认水星上是否有氢原子的存在。

因为水分子是由一个氧原子和两个氢原子构成的,一旦确认了氢原子的含量就能间接证明水的存在,还能判断水的多少,而根据数据反应来看,水星两极的固态水还不少。

黄色区域是阿雷博望远镜观测到的明亮区域(图:NASA)

水星能保存大量的水,还得益于水星自转轴倾斜非常小,仅0.1度,这让水星两极存在著永夜区,即一个离太阳最近距离上的一个常年-170℃的寒冰炼狱。这简直太不可思议了。

总结

水星(Mercury),希腊神话里的赫尔墨斯,宙斯的信使,八大行星中跑得最快、最小、最靠近太阳、最孤独、温差最大的行星,可以说是太阳系中名副其实的「炼狱」。

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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。

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。

我们可以比较一下地球,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。

令人惊讶的是,在1992年所进行的雷达观察显示,水星的北极有冰,一般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。

水星的环形山很类似月球。

水星表面最显著的的特征(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,满布著环形山、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。


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