太陽系八大行星中,水星是最靠近太陽的星球,距離太陽最近的時候只有4600萬公裡,最遠的時候也只有5900萬公裡,然而最熱的星球卻不是水星,而是距離太陽第二近的金星,金星距離太陽最近的時候約1.075億公裡,最遠的時候約1.09億公裡,可以說比水星遠很多,那麼為什麼最熱的星球不是水星而是金星呢?
懂一些天文知識的朋友可能都知道,這是由於金星上面發生了嚴重的溫室效應,導致金星的表面出現了高溫。對溫室效應這個詞我們並不陌生,知道它是由於二氧化碳增多引起的,但是知道它到底是怎麼回事的朋友可能不多。其實溫室效應並非一定需要二氧化碳參與,它是指透射陽光的密閉空間由於與外界缺乏熱交換而形成的保溫效應。
以我們的地球為例,我們的地球上之所以溫度適宜,是由於地球有大氣層,太陽短波輻射可以透過大氣射入地面,而地面增暖後放出的長波輻射卻會被大氣所吸收,這樣就會有相當部分的熱量散發不出去,所以產生了大氣變暖的效應。如果沒有大氣,地表平均溫度就會下降到零下23℃,但是地球地表平均溫度為16℃,也就是說大氣層帶來的溫室效應使地表溫度提高了39℃。
不過若二氧化碳參與的話,溫室效應將更加明顯,因為二氧化碳更容易吸收陽光的輻射,並且對長波輻射的吸收很有效,我們地球上的全球變暖現象就是這樣的,因為人為活動會導致大氣層中的二氧化碳增多,可以吸收和阻擋熱量散失的二氧化碳就起到了溫室大棚中玻璃或者塑料薄膜的作用,這一層薄膜阻擋在地球上空,致使地球變成了一個大暖房。所以,大氣中的二氧化碳濃度越增加,這層薄膜的保溫作用就越強,溫室效應就越明顯。
金星上的溫室效應比地球上嚴重多了,金星的平均溫度高達460攝氏度,這樣的溫度可以使鉛、錫等多種金屬融化,是已經燒得嗤嗤冒氣的高壓鍋中的氣溫(110~120攝氏度)的四倍,而且金星赤道地區和兩極地區溫度相差不大,由於金星上環繞金星運行的風暴流動非常快,所以金星的向陽面和背陽面的溫差也不大。
金星表面的溫度如此之高,除了是由於它比地球更接近太陽的原因之外,也是由於金星上的二氧化碳比地球上的更多更厚,其在金星大氣層中的含量佔到了96.5%,而在地球大氣層中的含量卻只有0.04%左右,而且由於二氧化碳相比於其他氣體更沉一些,也導致金星上面的大氣壓非常大,大約是地球表面大氣壓的93倍,如此巨量的二氧化碳包裹著金星,就好像給金星按上了一層厚厚的保溫膜,也難怪金星上面會發生嚴重的溫室效應了。
那麼水星為什麼沒有出現這樣的情況呢?這是因為水星沒有大氣層,水星的質量較小,只有地球的1/20,且由於它距離太陽特別近,經常受到強烈太陽風的吹拂,自身又沒有磁場可以保護大氣層,所以水星就沒有大氣層了。沒有大氣層就好像沒有保溫膜覆蓋的保溫棚,因此水星也就很難留住星球表面的熱量了。
這也導致水星的向陽面和背陽面的溫度差別很大,向著太陽一面的氣溫最高可達430攝氏度,背向太陽一側的溫度則可以降到零下170攝氏度,所以水星的溫差非常大,它也是太陽系八大行星中溫差最大的星球,但也正是由於沒有大氣層,所以水星上面的溫度也就沒有金星上面更高了。1992年的時候,美國探測器還發現在水星的北極地區竟然有水冰存在,也說明在水星上陽光照耀不到的地方的溫度是很低的。