這個被稱為"古怪地形" (Weird Terrain) 的地區形成于水星上卡洛裡盆地的對跖點,圖片來源:NASA/USGS/JHUAPL
作為太陽系最小和最靠近太陽的行星,水星隻比地球的衛星月球稍稍大些。從水星上看太陽的大小是從地球上看太陽大小的三倍,水星上觀測的太陽的亮度是在地球上觀測太陽亮度的11倍。盡管水星與太陽鄰近,由于其緻密的大氣層,水星并不是太陽系内最熱的行星,而與水星相鄰的金星獲此稱号。但水星是運動最快的行星,每88個地球日便繞行太陽一圈。
水星以速度最快的古羅馬之神墨丘利為名可謂十分貼切了。
大小與距離水星半徑為1,516英裡(2,440米),稍寬于地球寬度的1/3。如果地球像5分硬币一樣大,那麼水星就有一顆藍莓的大小。水星與太陽的平均距離為3600萬英裡(5800萬千米),約0.4個天文單位,一個天文單位(簡稱AU)則為地球到太陽的距離。在這個距離上,太陽發出的光線要航行3.2分鐘才能到達水星。
水星與地球的大小比較,水星位于圖中的左側
地球、水星、木星與太陽的距離,1個天文單位約等于1.5億千米。
軌道與旋轉水星很奇怪,雞蛋形的軌道使其最接近太陽時距離太陽僅有2900萬英裡(4700萬千米),在最遠離太陽的位置上與太陽相距4300萬英裡(7000萬千米)。水星每88個地球日繞行太陽公轉一周,它每秒航行接近29英裡(47千米),比任意行星都要快。
水星圍繞着它的軸線緩慢自轉,每59個地球日完成一次旋轉。但是當水星在其公轉橢圓軌道運行最快的位置上(最靠近太陽的位置),每一次自轉并不伴随着像在其他行星上那樣的日出日落。在行星表面的一些地方,太陽短暫地升起,倒退下落然後再次升起;同樣的在水星表面的其他地方的日落時分,太陽短暫落下,然後倒退再上升,最後再次落下。水星的太陽日(一次完整的日出日落循環)等于176個地球日,超過兩個水星年。
水星的自轉軸與其圍繞太陽公轉軌道平面的傾角僅為2°,這意味着水星幾乎是完美直立地圍繞太陽公轉,不會像其他行星一樣經曆四季變換。
水星軌道 (黃色)。日期參考2006年。
構造與形成水星大約誕生于450億年前,引力拉扯着旋轉的氣體與塵埃形成了這個最靠近太陽的小行星。與它的小夥伴類地行星一樣,水星有着一個中心内核,一個岩石狀的地幔和一個堅固地殼。
兒童友好型的水星水星是我們太陽系内最小的行星,比月球稍大,雖然是最靠近太陽的行星,但實際上它不是最熱的行星,金星比它溫度更高。
與金星、地球、火星一樣,水星也是岩石行星的一員,它有着堅固的地表,與月球一樣環形山遍布,它還擁有稀薄的大氣層,但它沒有衛星,它喜歡讓一切都簡單一點。
與地球相比,水星自轉緩慢,經過59個地球日它才完成一次自轉,所以它的一天十分漫長。但水星的一年要更快些,因為它是最靠近太陽的行星,僅需88個地球日就可以完成一次公轉了。
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結構
水星是繼地球之後的密度第二高的行星,它擁有一個半徑約1289英裡(2074千米)的巨大的金屬内核,約占這個星球半徑的85%,有證據表明,水星内核一部分已融化或者為液體狀态。
水星的外殼與地球相當(稱為地幔和地殼),僅有400千米(250英裡)的厚度。
水星内部的構造:
1.地殼:厚度在100–300公裡
2.地幔:厚度約600公裡
3.核心:半徑約1,800公裡
表面水星的表面與月球相似,彗星和流星體撞擊形成的環形山形成道道傷疤。水星的環形山和地貌根據已逝世的著名藝術家、音樂家或者作者命名,包括兒童作家蘇斯博士、舞蹈先鋒阿爾文•艾利。
每一個大型撞擊盆地,包括卡洛裡盆地(直徑960英裡或1550千米)和拉赫瑪尼諾夫盆地(直徑190英裡或者306千米)是由太陽系曆史早期小行星撞擊形成的。即使是較大區域的平滑地形,也存在着懸崖,一些懸崖長達幾百英裡,高聳1英裡,火星幾十億年來内部的冷卻與縮小使得這些懸崖不斷運動。
用人類肉眼觀測,水星表面大部分呈現出灰褐色,光亮的條紋被稱為火山口射線,是由于小行星和彗星撞擊表面形成的。撞擊在地面挖出一個巨大的洞,大量能量釋放,巨大沖擊也粉碎了大量岩石,一些粉碎的物質被抛擲到環形山的遠處再降落表面形成這些射線。好的粉碎的岩石顆粒比塊狀岩石反射性更強,所以射線看起來更光亮些。空間環境——塵埃影響和太陽風顆粒使得這些射線随着時間的推移而變得暗淡。
水星表面的溫度十分極端,極熱或極冷。白天水星表面溫度可達到800華氏度(430攝氏度),因為沒有大氣層保持溫度,夜晚時刻其表面溫度可低至-290華氏度(-180攝氏度)。
水星北極和南極的環形山低處可能存在冰态水,但隻存在永久陰影區,即使這個行星陽光照耀區域溫度極高,這裡也足夠寒冷來保持水的冰态。
水星的卡洛裡盆地是在太陽系内最大的撞擊特征之一
大氣層水星擁有一個由被撞擊流星體和太陽風帶離表面的粒子形成的外逸層,而不是大氣層。水星的外逸層主要是由氧氣、鈉、氫氣、氦氣和鉀構成。
潛在生命水星的環境不适合我們已知的生命生存,它的溫度與太陽射線賦予這個行星最可能因為環境太過極端而難以使有機體适應的特性。
衛星水星沒有衛星
磁層水星的偶極磁場在這個行星的赤道抵消,雖然水星的磁場強度僅有地球的1%,但它與太陽風磁場相互作用,有時候能創造出強烈的磁飓風使快速炙熱的太陽風等離子體成漏鬥狀俯沖行星表面。當離子沖擊行星表面,它們帶起帶中性荷電的原子形成一個圈升入高空。
圖表顯示出水星磁場的相對強度。
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