水星,除了岩石,什麼都沒有。遍佈大地的隕石坑,讓它顯得和月球一樣滿目瘡痍。作為離太陽最近的一顆行星,白天面對太陽的炙烤,溫度最高可達427℃,由於沒有大氣層,背對太陽的夜晚,溫度又會驟降為-173℃。

如果問水星的環境怎麼樣?那真是如煉獄一般,還擁有烈日煉獄與寒冰煉獄的雙特效加持。

水星,我們至今只訪問過兩次。

至今訪問過水星的探測器有兩個,一個是1973年11月3日,美國發射了水手10號,還有一個是2011年抵達水星的信使號。

首次探尋水星的水手10號,曾傳回過5000多張水星的照片,讓我們初步瞭解的水星的地形,如月球一樣大小不一的環形山,還有輻射紋、平原、裂谷、盆地等。

而水星地表最大的特徵就是卡洛里(Caloris)盆地,是水星溫度最高的地方,也是太陽系中最大的隕石坑之一,直徑超1360千米。盆地中看得出如波浪般起伏的地勢,一般認為這是早期的大碰撞造成的,隨後核心冷卻引起地殼的褶皺,將這大碰撞的場景永遠地保留了下來。

而信使號是水星軌道成形後,唯一一個繞它公轉過的物體,因為離太陽太近的原因,水星周圍不可能形成衛星。而信使號在圍繞水星公轉4000多圈後,2015年4月最終撞向了水星,為水星添加了一座新的環形山。

以上是水星地表的高差圖,以「紅橙黃綠青藍紫」的順序代表了地勢的由高到低,最高處與最低處大概相差10公里。

相對於近地的其他幾個行星,我們對於水星的瞭解還是太少了,主要是要訪問水星實在是太難了,所以很少有去水星的探測計劃。不過2018年10月20日,歐空局ESA和日本航天局JAXA的「貝皮·哥倫布號」成為了第三個踏上尋訪水星的探測器,但它要到達水星得等到2021年去了。相信到時會帶回來更多關於水星的新消息。

一直被太陽炙烤的水星,是否有水的存在?

相信當你瞭解上面水星的基本信息後,一定認為水星上不可能存在水。很長一段時間內,科學家們也是這樣認為的。

作為離太陽最近,又如此小的一個星球,怎麼會有水嘛?但1991年,當時世界上最大的射電望遠鏡:阿雷博望遠鏡對水星的雷達探測中,卻意外發現了水星上有水的存在(一塊明亮的區域),而這些水都位於水手10號曾今拍攝的位於極地附近的隕石坑裡。

於是,科學家懷疑在水星極地隕石坑的底部,不受太陽光照射的地方,有常年冰封的水。這是人類第一次懷疑,水星兩極可能有冰層的存在。而20年後,NASA的信使號再次探測水星時,攜帶了很多精密的儀器,其中有個叫「中子譜儀」的東西,它能確認水星上是否有氫原子的存在。

因為水分子是由一個氧原子和兩個氫原子構成的,一旦確認了氫原子的含量就能間接證明水的存在,還能判斷水的多少,而根據數據反應來看,水星兩極的固態水還不少。

黃色區域是阿雷博望遠鏡觀測到的明亮區域(圖:NASA)

水星能保存大量的水,還得益於水星自轉軸傾斜非常小,僅0.1度,這讓水星兩極存在著永夜區,即一個離太陽最近距離上的一個常年-170℃的寒冰煉獄。這簡直太不可思議了。

總結

水星(Mercury),希臘神話裏的赫爾墨斯,宙斯的信使,八大行星中跑得最快、最小、最靠近太陽、最孤獨、溫差最大的行星,可以說是太陽系中名副其實的「煉獄」。

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水星只有微量的大氣,水星的大氣極其稀薄,實際上,水星大氣中的氣體分子與水星表面相撞的頻密程度比它們之間互相相撞要高,出於這些原因,水星應被視為是沒有大氣的,「大氣」主要由氧,鉀和鈉組成。

水星表面平均溫度約452K,變化範圍從90到700K,是溫差最大的行星。

我們可以比較一下地球,地球上的度溫變化只有11K。(這裡只是太陽輻射能量,不考慮「季節」,「天氣」) 水星的表面的日照比地球強 8.9 倍,總共輻照度有 9126.6W/m2。

令人驚訝的是,在1992年所進行的雷達觀察顯示,水星的北極有冰,一般這些冰存在於陽光永無法照射到的環形山底部,由於彗星的撞擊和/或行星內部的氣體冒出表面而積累的。

水星的環形山很類似月球。

水星表面最顯著的的特徵(只包括已經被拍攝過的部分)之一是一個直徑達到1350km的衝擊性環形山:卡路里盆地,是水星上溫度最高的地區。

水星地形被標記為多起伏的,原因是幾十億年前水星的核心冷卻收縮引起的外殼起皺。

大多數的水星表麪包括二個不同的年齡層,比較年輕的比較平,或許是因為溶岩浸入了較早地形的結果。

除此之外,水星有「顯著性」的「週期性膨脹」,水星的表面很像月球,滿布著環形山、大平原、盆地、輻射紋和斷崖,1976年,國際天文學聯合會開始為水星上的環形山命名。


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