如何通過水星的軌道屬性,探索其他行星的內部?

在太陽系之中，水星雖然是離太陽最近、且質量最小的行星。它的一年只有88個地球日，它堅固的內核與地球內核的大小几乎一致，而其表面的隕石坑，又和地球的月亮表面所呈現的痕跡相似。雖然水星上的太陽光亮度會比地球高出7倍左右，但它並不是我們太陽系中最熱的行星。在它的周圍，既沒有衛星，也沒有環的存在，白天能達到430攝氏度的氣溫，這也表明了該星球不太可能會有生命存在。但是，科學家們卻可以通過它的軌道屬性，探索到其他行星的內部特徵！

水星具有的獨特結構體和旋轉軌道

水星的誕生時間大約是45億年前，因旋轉的塵埃和氣體被重力拖拽到一起而形成。在同一個星系中，除了地球以外，水星是第二密集的行星，擁有堅固的地殼、一個巖石地幔和一個中心核心。它的金屬核心半徑大約為2074公裡，相當於地球半徑的85%左右。它薄薄的外層是由太陽風和撞擊流星體表面所噴射的原子而組成，主要包括鉀、氫、氦、氧氣和鈉。雖然水星地表的磁場強度只是地球的百分之一，但是，由於它會和太陽風的磁場產生相互作用，所以，有時候會形成特別強烈的磁龍捲風，這樣的事件會將太陽風等離子體漏到地表，而離子在撞擊表面之後，還會擊中那些帶有中性電荷的原子，並將它們發送到高空中的環路上。

水星比地球寬度高1/3左右，半徑為2440公裡，和太陽相聚0.4個天文單位，它以接近47公裡/秒的速度穿越太空，當它在圍繞太陽的橢圓軌道中移動速度最快時，由於和太陽之間的距離最近，水星的一個太陽日（完整的晝夜循環）相當於176個地球日，所以，在大多數情況下，在水星上並沒有伴隨著日出和日落的現象。並且，它也不像其他行星那樣經歷季節的變化，因為它的旋轉幾乎完全直立，相對於圍繞太陽的軌道平面，其旋轉軸僅傾斜2度。正如我們所了解的這樣，水星的環境看上去並不利於生命存活。而且，對生物來說，這個星球的太陽輻射和溫度也都太過極端。

通過水星的旋轉探索其他行星的內部

水星的旋轉和重力，無法在地球上進行準確的測量，而關於太陽系的所有信息，又都有助於科學家們了解更大的宇宙。水星和地球相比，它的內部尚且處於比較活躍的狀態，需要的降溫時間會比地球更短，我們可以通過水星來預測地球的磁場，在核心冷卻的時候會經歷怎樣的變化。科學家們通過探測水星的內部，以弄清它的核心是什麼，並研究其旋轉和重力。因為重力只取決於行星的密度結構，所以這也是探索行星內部深處最有力的工具。研究人員將引力、軌道力學、地球化學和大地測量學等許多領域的信息都匯聚到一起，以確定水星的內部結構，並最終解釋其堅實的核心。

在探索行星內部的時候，如果想要不觸及到它，那麼首先要做的就是觀察其旋轉的方式。很早之前，科學家們就知道了水星和地球一樣，外核由液態金屬組成，都具有金屬核心，而且這個堅固的核心達到了地球體積的85%左右，水星和太陽系的其他巖石行星相比，這個核心無疑是巨大的，這也是水星的謎團中最有趣的一個。科學家們可以觀察行星的核心有哪些相似點和不同之處，因為這些信息都可以為研究人員提供很多重要線索，比如，太陽子是怎麼形成的，巖石行星又是如何隨著時間而變化的。

跟蹤水星運動可研究中年太陽

太陽的引力正隨著恆星老化而逐漸減弱，太陽系中的行星軌道也在不斷地擴大，但由於太陽和水星的距離足夠接近，並且它本身也足夠小，因此導致了它對太陽的動力學和引力都異常敏感，科學家們可以通過觀測水星軌道的變化，從而間接得出太陽的質量損失和其他參數。因為它和引力常數的穩定性有關，所以太陽質量的損失率是特別重要的一個數據，水星便是這些實驗裡比較完美的對象。研究人員利用無線電跟蹤數據監測太空飛行器在任務期間的位置，經過太空飛行器的多次飛行，科學家將分析水星運動的細微變化，作為了解太陽和其物理參數如何影響地球軌道的一種方式。

在水星運動的相關研究中，科學家們尤為關注它的近日點，也就是它在軌道上和太陽距離最近的點，因為這個點並不是保持不變的，也會隨著時間的推移而發生變化，科學家們稱之為歲差，即使有其他行星的引力對水星產生了影響，但這並不足以解釋所有問題。科學家們此前所預估的太陽質量損失是百分之十億，超過100億年。雖然新值比早期預估的略低，這與從月球運動的研究得出的值相比，可以使G的穩定性提高10倍。這項研究表明了，在整個太陽系中，如何測量行星軌道的變化，為未來發現太陽和行星的性質，以及宇宙的基本運作提供了可能性。與此同時，通過使用行星科學方法，從而解決太陽科學中存在的重要問題，並通過不同的角度來觀察這種疑問，便可以對我們的太陽和行星之間的相互作用有更深入的了解。