在中國,古代稱水星為辰星,從地球上觀測「水星」時,它一般都出現在太陽的兩側,距太陽的距離總保持在三十度內。這裡的「度」,為中國古代的單位,三十度左右約為一「辰」。所以由運動距離來定「水星」名為「辰星」。
水星是太陽系八大行星中距離太陽最近的行星,其在近日點和遠日點離太陽的距離分別約為4600萬千米和7000萬千米。
它不僅離太陽很近,離地球也不遠,最近和最遠距離分別約為7700萬千米和2.2億千米,以最近距離而論是離地球第三近的行星(僅次於金星和火星)。這麼一個鄰居,我們多少還是應該了解了解的。今天,就和大家聊聊水星。
水星是一顆類地行星(巖石行星),質量被確定為33000億億(3.3×10^20)噸左右,僅相當於地球質量的5.5%左右,直徑約為4879千米,在太陽系行星之中是最小的。它有著和地球相似的核殼結構。然而,其他類地行星不同的是,科學家發現,水星的內核佔總質量的75%以上,其他太陽系的巖石行星如地球、金星、火星,它們的內核僅佔總質量的30%左右,相比之下,水星有點「皮薄餡厚」的感覺。
為什麼出現這種奇特的結構特點呢?這得從水星的起源說起。人們猜測,水星原本是一個比現在大得多的行星,質量約為現在水星的兩倍。但在45億年前,有一顆約為水星質量1/5的「超級隕石」和它發生了撞擊,這次撞擊使原始水星的整個外層被損毀,大部分外層物質被剝離,使原本正常大小的核心現在看起來顯得異常的巨大。
水星的自轉和公轉周期與地球相距甚遠。由於離太陽太近,水星繞太陽公轉的平均速度高達每秒48千米左右,比每秒30千米左右的地球繞太陽的公轉速度快得多,它的公轉周期只有88天(地球時間,下同)。
和公轉周期短不同的是,水星的自轉非常緩慢,自轉一周的時間長達59天。這裡有一個有意思的問題:水星上的一天(表觀方位改變一圈)到底是幾天呢?其實,當水星自轉完一圈時,它在公轉軌道上也轉過了大半圈,大大抵消了太陽表觀方位的變化。因此,水星的一天並不是簡單地自轉一周的時間,考慮上公轉,水星上的一「天」時間相當於地球上的176天!可以說水星上的一「天」等於水星上的兩「年」。
水星上的環境如何呢?非要形容一下的話,可能十八層地獄也就不過如此吧。水星是沒有大氣層的,這意味著,什麼藍天白雲都與水星無關了。當然,如果你是一個熱愛星空的少年,那麼水星蒼穹上的滿天星鬥應該可以滿足你。沒有大氣層的另一個結果就是,水星上的晝夜溫差巨大,白天最高溫度可達400℃,而到了晚上的最低溫度約為-180℃,這可是真正的冰火兩重天了。
別看水星塊頭小,它也是一個有自發磁場的行星,儘管這個磁場的強度僅為地球磁場強度的1%。就算是這樣,也令天文學家們嘖嘖稱奇,因為天體磁場的產生機制,目前最流行的就是「發電機機制」,它要求天體內部存在旋轉或對流著的導電流體,這對小質量的水星來說很不容易實現。也有科學家推測,這一磁場可能是遠古水星磁場的殘餘。究竟真相是什麼,我們還是拭目以待吧。
最後,我們聊聊關於水星的一些傳說吧。古時候,西方人以為水星是兩顆行星,他們在暮色中見到它時,稱它為墨丘利,在晨曦中見到它時,稱它為阿波羅。後來人們知道了墨丘利和阿波羅就是同一顆星,就稱水星為墨丘利。墨丘利是羅馬神話中專為眾神傳遞信息的使者,他頭戴插有雙翅的帽子,腳蹬飛行鞋,手握魔杖,行走如飛。
好了,關於水星我們就聊這麼多,下期我們再聊聊它的鄰居——金星,這顆夜空中最閃亮的星。