水星那麼小，離太陽那麼近，為什麼沒有被太陽吞噬？

水星是太陽系內體積和質量最小的行星，繞太陽公轉一圈需要88天。水星距離太陽平均5800萬公裡，水日之間的距離是太陽直徑的42倍，放在廣袤無垠的宇宙空間中來看還是蠻近的，它是離太陽最近的一顆行星。雖然離太陽比較近，但由於比較小，在地球表面肉眼不常見。

由於離太陽較近，水星正對太陽的表面溫度高達452攝氏度，但這並不足以熔化水星。在太陽風的高速轟擊下，表面的一些物質被逐漸剝離，這導致水星上完全沒有空氣，只剩下一個主要由金屬構成的巖體。它大約由70%的金屬和30%的矽酸鹽組成，平均密度在太陽系八大行星中是第二高的，僅次於地球。

水星離太陽這麼近，又這麼小，為何沒有被太陽吞噬？或者說，為什麼沒有掉到太陽上？這個問題其實在牛頓時代就已經被解決了，類似的還有「月球為什麼沒有墜向地球？」。

水星為什麼會繞著太陽轉？

水星從誕生起就具有一定的速度。宇宙空間幾乎完全是真空，廣袤無垠，水星的運動幾乎不會受到阻力，由於存在巨大的慣性，水星幾乎可以永遠運動下去。

任何有質量的物體之間都存在相互吸引的力，這個力被稱之為萬有引力，太陽、地球、水星和月球等天體的運動就與萬有引力有關。由於太陽的質量比水星大很多，在太陽引力的作用下，水星的運動軌跡會不斷發生改變，就會繞著太陽公轉。

實際上是繞著它們的共同質心旋轉，不過這個質心在太陽上。如果沒有引力，水星將會飛出軌道，在宇宙中漂流。

在17世紀，德國天文學家克卜勒就根據第谷等人的觀測數據總結出了關於行星運動的初步規律。

水星以近橢圓軌道繞太陽公轉，其公轉軌道與水星的質量和大小無關，而與兩者之間的距離有關。

行星的公轉速度會隨著公轉軌道半徑的增加而減小，距離遠了，速度慢了，公轉周期自然會變長。比如，水星繞太陽公轉的平均速度為47.9千米每秒，地球離太陽更遠，它繞太陽的平均公轉速度為30千米每秒，繞太陽一周大約需要365天。木星是太陽系內最大的行星，距離太陽更遠，可公轉速度並不快，僅為13千米每秒，而繞太陽公轉一周則需要11.86年。

為什麼水星沒有掉到太陽上被太陽吞噬？

引力的大小由兩個天體之間的質量和距離共同決定，距離越近，兩個天體之間的質量越大，它們之間的引力就越強。兩個天體之間雖然存在引力，但這並不意味著小質量的物體就必然會掉向大質量的物體。

只要速度達到環繞速度，就能夠繞著該天體旋轉，而不掉向該天體。人造衛星與地球之間的距離就比月球與地球之間的距離更近，但是當人造衛星達到7.9千米每秒時，便不會掉向地面。月球沒有撞向地球，水星沒有墜向太陽表面，都是這個道理。

太陽系誕生於一片旋轉的星雲，太陽和八大行星等天體形成之前，它們就具有一定的旋轉速度。形成過程中，速度不夠的都掉到太陽上去了，八大行星等都是因為擁有足夠快的速度，才沒有掉到太陽上去，被太陽吞噬。行星自轉和公轉的動力都繼承於該星雲。

行星繞恆星的運動過程中，引力提供了向心力，而離心力（一種虛擬力，並不真實存在）的提供者則是行星的運動慣性。當這兩個力之間保持平衡，水星的公轉軌道也會保持穩定，水星既不會掉到太陽上去，也不會遠離太陽。即使把太陽換成黑洞，只要水星的公轉速度足夠快，沒有進入黑洞視界範圍，也不會掉進黑洞。

只要速度足夠快，還能夠擺脫該天體的引力束縛，這個最小的速度被稱之為天體表面的逃逸速度。地球表面的逃逸速度又叫做第二宇宙速度，大小為11.2千米每秒，也就是說只要物體的運動速度達到這個速度就能夠脫離地球引力的束縛。而對於太陽這樣的龐然大物，其表面的逃逸速度高達617.7千米每秒。距離太陽越遠，受到太陽引力的影響也就更弱，擺脫太陽引力所需要的速度也就更小。在地球軌道，要擺脫太陽的引力束縛，速度要達到第三宇宙速度，即16.7千米每秒。

即使距離很近，當水星擁有足夠快的公轉速度，仍然不會被太陽吞噬。不過，水星與太陽的距離不能超過洛希極限。如果距離過近，超過了水星的剛體強度，太陽巨大的潮汐力將會把水星撕碎。

達到一定的速度就不會被吞噬，帕克探測器就是最好的例證

帕克探測器由NASA發射於2018年8月，它是人類發射的距離太陽最近的探測器。其在第一次近日飛行時就打破了阿波羅2號探測器於1976年創下的距離太陽表面4273萬公裡的紀錄，達到了2400萬公裡。2020年1月，帕克探測器完成了第四次近日飛行任務，距離太陽最近時僅1867萬公裡。

預計到2024年，帕克太陽探測器距離太陽最近時僅600萬公裡，到那時，帕克太陽探測器在近日點繞太陽公轉的速度將達到200千米每秒，不過那時它也將完成探測使命。如此快的速度，主要是太陽引力的加速作用。

探測器無論是繞地球運動，還是繞太陽運動，在運動過程中的總能量幾乎保持不變。當探測器靠近太陽時，引力勢能減小，動能就必然會增加，公轉速度自然也會加快，這就是探測器在近日點會加速的原因。在這種動態平衡狀態下，如果水星距離太陽更近一些，它的公轉速度也會更快，這保證了水星不會掉向太陽。

水星的未來

水星的公轉軌道並非一成不變，會受到多種因素影響。

水星在太空中運動時並非毫無阻力，會受到其它天體引力的影響，速度會逐漸變慢。而根據廣義相對論，引力本質上是時空彎曲，質量越大的物體對時空的彎曲效應越強。水星在繞太陽運動的過程中除了會發生進動現象，還存在引力輻射，水星的動能會被引力波帶走。在這些作用的影響下，水星會以螺旋形式逐漸向太陽靠近。

不過，隨著太陽的不斷燃燒，太陽的質量會減小，引力束縛會變弱，水星的軌道又會向外移。此外，陽光照射到物體表面，會對物體施加一個壓力。面對太陽這樣的巨大光源，太陽施加的輻射壓力也會使水星的軌道向外轉移，不過這種影響比較微弱。

在這些影響中，究竟誰強誰弱，並不好判斷。

雖然在太陽的有生之年，水星並不會掉到太陽上去，但並不代表水星不會被太陽吞噬。大約在50億年後，太陽將會衰老死亡，到那時，太陽的體積將會膨脹許多倍，連金星也將會被吞噬掉，水星自然也逃脫不了這個命運。

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