天文知識之水星-簡單篇

2020-11-22 天文在線

第二章 太陽系的行星成員

我們太陽系的行星成員目前主要包括：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等八大行星，早期的冥王星已經被降級為矮行星系列。至於海王星外圍軌道上是否還存在滿足行星定義的天體，目前還未發現。

這些行星成員我們又分為三大類，第一種是類地行星（巖石行星），主要由矽酸鹽巖石組成，它們分別是水星、金星、地球、火星。第二種是類木行星（氣態巨行星），主要由氫和氦組成的氣體構成，它們分別是木星和土星。第三種是冰巨行星，主要由水、氨與甲烷組成的冰狀固體構成，分別是天王星和海王星。

我們按離太陽的距離來介紹這8大行星

第一節類地行星

類地行星主要是由巖石和矽酸鹽組成的固體行星，它們分別是水星、金星、地球、火星。之所以稱為類地，是因為其它行星都類似於地球，是個巖石固體的行星。

2.1.1 水星

目前水星是離太陽最近的一顆行星，距離太陽的平均距離大約是5000萬公裡。從太陽系行星軌道來看，水星是第一近的行星軌道。水星軌道擁有太陽系所有行星軌道中最大的離心率，以至於沿著相當橢圓的軌道圍繞太陽公轉。

圖2.1.1 取自信使神太空船的水星合成影像

2.1.1.1 水星上真的有水存在麼？

水星從字面意思看似乎是有大量「水」存在的行星，很遺憾的是水星上大部分地區與月亮相似，並沒有水的存在，不過美國的水星探測器在水星的北極區域發現了水冰的存在。

2.1.1.2 關於水星名字的來源

水星這個中文術語名字來源於古代時期，漢代之前，觀測者發現水星在數時辰內會移轉位置，所以被叫做辰星。直到西漢時期，天文學家司馬遷在觀測水星時，發現水星的顏色近似於深灰色。因為當時的知識限制，所以司馬遷便與「五行」學說聯繫在一起，將其中的黑色配於水星這個稱號。

在西方古老的羅馬神話中，水星由於運行的很快，所以被稱為墨丘利（Mercury）。墨丘利在羅馬神話中是快速飛行的信使神，是為眾神傳遞信息的使者。

2.1.1.3 水星的物理特性

水星與地球類似，都是一顆由巖石組成的行星，主要由約70%的金屬與約30%的矽酸鹽材料組成。水星的表面有著與我們月亮類似的隕石坑、平原等等地質結構。水星擁有比地球弱的磁場，沒有像地球那般的大氣層。水星也有南北兩極，其中北極區域存在大量的冰（由太空飛船得到）。水星擁有比太陽系任何一顆行星都要多的熔融鐵核心，其鐵核心體積佔到整個水星的42%。

圖2.1.1.3 水星的內部結構:

1. 地殼: 厚度100–300 km

2. 地幔: 厚度600 km

3. 核心: 半徑1,800 km

2.1.1.4 水星有多大？

水星是我們太陽系行星家族中體積最小的一顆行星，其平均直徑約為4880公裡，比月球的3474公裡略大點，比火星的6780公裡小點。

圖2.1.1.4 類地行星的大小比較 (由左至右)：水星、金星、地球、和火星

2.1.1.5 水星的自轉與公轉

水星的自轉是指水星繞自身旋轉一整圈需要花費的時間。水星的自轉是如此的緩慢，它需要花費大約58.6天，接近2個月的時間才自轉一圈。如果你沿著水星赤道任一點以3m/s的速度行走，那麼你需要花上近2個月的時間才能回到原點。

由於水星是距離太陽最近的行星，因此其繞太陽公轉一圈的時間是太陽系任何一顆行星中最短的。其公轉周期約為88天，近3個月的時間。

圖2.1.1.5 動畫為模擬水星和地球公轉太陽的軌道。

2.1.1.6 如何從地球上觀賞水星？

在水星大距太陽時，是觀賞水星的最佳時機。由於水星的軌道位於地球軌道以內，因此只有在早上天沒有亮時以及在傍晚日落後不久的夜空中可以看見水星。再加之水星軌道距離太陽過近，因此觀賞水星時也會受到太陽強大的餘光影響，不容易被看見。

圖2.1.1.6 水星大距示意圖

關於水星的小檔案

質量約為：330110000000000000000噸=33011億億噸=33011x10的16次方噸（0.0553倍地球）；

體積約為：60830000000立方千米=608.3億立方千米=6.083 x10的10次方立方千米（0.0562倍地球）；

直徑約為：4879.4公裡（0.383倍地球）；

自轉周期約為：1407.6小時=58.65 天（約2個月）；

公轉周期約為：87.969天（繞太陽中心，約3個月）；

表面平均溫度約為：167攝氏度（白天最高約為452度，夜晚最低約為-193度）；

距離太陽中心約為：5790萬公裡（全文以半長軸作為平均距離）；

距離地球中心約為：9170萬公裡；

從地球看去的最大目視星等約為：-1.9

2.1.2 金星

2.1.3 地球

見下一篇：天文知識之金星-簡單篇

參考資料

1.WJ百科

2.所有數據參數引用至NASA-Planetary Fact Sheets

文章作者：零度星系（天文在線）

審核人員：小抽

最終審核：零度星系（天文在線）

編輯用時：2018年07月02日-2018年07月06日

審核用時：2018年07月08日-2018年09月06日

最後更新：2018年9月9日星期日

注意：所有信息數據龐大，難免出現錯誤，還請指出錯誤所在好加以改之。

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全文排版：天文在線（零度星系）

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