奔跑吧!水星

晉朝衢州有位樵夫叫王質,一日,他入山砍柴,偶遇了兩位在溪邊下圍棋的老人,王質好棋,便駐足觀看,興致勃勃,隨手把砍柴用的斧子放在腳下。

後來,老人忍不住提醒了王質一句,你在這裡呆的時間已經有點長,應該要回家了。

王質起身告別,沒想到,當他伸手取斧子時,發現斧柄(柯)已腐朽,而他回到家後,眼前家鄉已經滄海桑田,無人相識。

仙界一日,人間百年。這樣的故事,常常發生在傳統志怪故事裡。

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▲爛柯山仙人對弈石像

那麼,有沒有什麼地方,真能有如此奇妙的時間對比呢?

有的,那就是水星,太陽系中離太陽最近的一顆類地行星。

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研究者發現,一個水星年,只有88天(按地球365天的標準,下同)。也就是說,水星繞行太陽公轉一週所需要的時間,大約相當於在地球上3個月。

但是,水星上的“日”卻比其他行星需要的時間更長。

1965年,美國天文學家戈登、佩蒂吉爾和羅·戴斯通過射電望遠鏡發現,水星自轉一週,需要58.646天,約是水星公轉週期的三分之二。

加上水星自轉三週才類似地球的一晝夜,所以,水星上一晝夜,相當於地球上的176天。可以說如同仙界相對於人間,水星兩日,地球一年。

造成“年短”而“日長”的原因,主要在於水星與太陽的距離,這個距離是5790萬公里,目前為止,人們還沒有發現哪個行星比水星更靠近太陽。

因為靠的近,水星受到太陽的引力自然最大,它在厚厚的腳鐐裡跳舞,公轉就是馬踏飛燕,拼命狂奔,軌道速度為48公里/秒,比地球的軌道速度還要快18公里。

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不僅在時間上有著極為相反的定義,水星的名字本身就存在不少值得探討的地方。

還是因為靠近太陽,水星就像是靠近一座大火爐,又因為大氣比較稀薄,無法起到調劑星球表面的冷暖,故此水星是一個火和冰的世界,向陽面的溫度最高時可達430℃,但背陽面的夜間溫度會降到零下160℃。

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▲水星的向陽面和背陽面

這樣懸殊的溫差讓水星無法擁有水的存在,但是,沒有液態水不代表沒有其他形態的水。

1991年8月,美國天文學家利用地球雷達望遠鏡發現,水星兩極附近的幾個火山口內有高反射區域,他們據此提出了水星上也許會有結冰的假設。

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▲水星北極永遠也照不到陽光的隕石坑

直到2011年,美國NASA發射的“信使”號水星探測器成功進入軌道,探測到了水星與地球北極一致的信號,從而推動了對這一假設的驗證。

研究者通過分析“信使”號傳遞回來的數據發現,水星這些隕石坑中冰存量的總面積約為3400平方公里。研究者估計冰層有數十米厚。

雖然水星被太陽無情的燒烤著,溫度極高,但是因為角度,水星上有些地方太陽是無法照射到的,比如說極地,那裡的溫度通常在零下100℃左右,而這樣的低溫有機會讓冰形成。

水星雖有冰而無水,那麼它的名字,為何冠上了“水”字?這個問題,應該從文化的角度來理解。

中國古人對於遙遙天邊的,可肉眼觀察到的五顆行星保持著一種敬畏,把它們當做神仙居所,於是就按傳統陰陽五行來命名。

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木星位於東方,其帝太昊,其丞句芒,其神上為歲星;火星位於南方,其帝炎帝,其丞朱明,其神上為熒惑;金星位於西方,其帝少昊,其丞蓐收,其神上為太白;水星位於北方,其帝顓頊,其丞玄冥,其神上為辰星;土星位於中央,其帝黃帝,其丞后土,其神上為填星。

命名的理由主要是根據行星自身顏色和運行規律。

同時,《史記·天官書》裡,司馬遷還這樣描述,歲星呈青色,故稱木星;熒惑呈紅色,故稱火星;填星為黃色,故稱土星;太白為白色,故稱金星,辰星呈灰色,故以黑色配水星。

當然,西方人也有自己的命名方式,他們用希臘神話中諸神的名字來給五行星命名,比如水星是神使赫爾墨斯(Mercury),金星是愛神維納斯(Venus),火星是戰神馬爾斯(Mars),木星是主神朱庇特(Jupiter),土星是農神薩圖恩(Saturn)。

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近日,由歐洲航天局(ESA)與日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)聯合進行的,歐洲首個水星探測器“比皮科倫坡”(BepiColombo)將於10月20日發射升空。它預計2025年到達水星,然後計劃用一年時間收集水星的各項數據傳遞迴地球。

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▲倫敦科學博物館展出的實物大小的“比皮科倫坡”模型

根據報道,“比皮科倫坡”探測器由JAXA的水星磁層軌道器(MMO)和ESA的水星行星軌道衛星(MPO)兩個模塊組成,它們將在到達水星後進行分離進入各自的軌道,各司其職。

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這次任務包括研究水星的內部結構和磁場產生的特點,確定水星的核心是固體還是液體,探究水星的起源與演變歷程,獲取有關太陽星雲組成和行星系統形成的信息等。

相比火星、金星這樣的探索熱門之地,水星是比較孤寂的。

之前訪問水星的天外來客寥寥無幾,只有兩位,分別是1974年美國NASA發射的“水星10號”(Mariner 10),以及2008年美國NASA發射、2011年3月進入水星軌道的“信使”(MESSENGER)號探測器。

人類的目光一點點在向宇宙深入,科學家們希望,對水星的探測能幫助人類更好地瞭解太陽系整體演化歷史。

資料來源:科技日報、人民日報、新京報

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