第2章 水星上的自然條件
- 行星與恒星(宇宙瞭望書坊)
- 李宏主編
- 1120字
- 2016-02-24 16:53:19
水星是離太陽最近的大行星,與太陽的平均距離為5800萬千米,而且水星的橢圓軌道是很扁的,它與太陽的角距不超過28°,經常淹沒在太陽的光輝中。盡管水星很亮,人們卻很難用肉眼看清它。據說哥白尼因從未見過水星而抱憾終生。1973年,美國發射的“水手10號”探測器3次逼近水星,發回大量的圖像和數據,才逐步揭開這顆行星的秘密。
水星半徑是地球半徑的38.3%,質量是地球質量的5.62%,因而平均密度與地球相近,為5.46克/厘米3。人們推斷,水星有一個較大的鐵核。每一個行星表面都有一定的逃逸速度(第二宇宙速度),地球的逃逸速度為11.2千米/秒。水星質量小,逃逸速度也小,只有4.2千米/秒。
從“水手10號”探測器傳回的5000多幅水星照片來看,酷似月球的照片,表面布滿大大小小的環形山或撞擊坑,直徑100千米以上的環形山有上千個,其中最大的一個取名為卡路里盆地,直徑達1400千米,它是水星表面最明顯的特征。盆地四周環繞著山,山比盆地外圍的平原高2千米,盆地底部有明顯的裂縫和起皺。仔細觀察水星照片,可以發現水星表面有著延伸幾百千米和扇形懸崖,稱為舌狀懸崖。據推測,這是在幾十億年前,水星慢慢冷卻收縮時,外殼起皺的結果。這樣的地形在其他類地行星上并不明顯。
通常人們認為水星表面沒有水,和它的名字完全不符。但最近科學家用雷達探測水星時發現,在水星極地有20多個寬14.5千米、長達120千米的地區反射回較強的雷達波,這或許標志著冰塊的存在。科學家認為,水星赤道地區的溫度雖高達近430℃,但極地區域環形山口內的溫度可低到-150℃,所以水星形成初期的水能以冰的形式長期保留下來。如果這一猜測被證實,就如同發現珍寶一樣令人鼓舞。
“水手10號”還有一個驚人的發現,那就是水星磁場的存在。科學家認為,天體的磁場與其內核密度和自轉速度密切相關,既然水星自轉速度如此之慢,它理當不存在磁場。然而水星不僅有磁場,而且是一個與地球磁場類似的偶極磁場,且兩個磁場也分別與地理極接近。水星磁場在太陽風的作用下,形成了弓形激波與包圍水星的磁層。盡管水星磁場遠不如地球磁場強,只有地球磁場強度的1%,但要對其產生原因做出解釋也不是一件容易的事。我們企盼著地球的使者再去拜訪它!
水星繞太陽的公轉周期為88日,原先人們認為水星自轉周期也是88日。如果真是這樣,水星總是固定的一面朝著太陽,另一面背著太陽,即水星有著永遠的向陽面和永遠的陰暗面。但在20世紀60年代初,天文學家發現從水星的陰暗面發射出大量的無線電波,這表明陰暗面的溫度比預料的要高得多。于是人們從地球向水星發射一束束無線電短波,根據它反射回來的情況,確定水星的自轉周期是58.7日,恰為水星公轉周期的2/3。