太阳系八大行星—水星

刘老师 高中老师讲地理 今天

水星（Mercury），中国古称"辰星"或"昏星"，晋书：天文中中有记载：辰星曰北方冬水，智也，听也。……色黄而小，地大动。光明与月相逮，其国大水。

现代科学技术尤其是航天（环绕性质探测器）技术进步，人们逐渐揭开水星的面纱。

世界范围内水星的研究主要来自于美国1974年发射的“水手10号”和2004年发射的“信仰者”水星探测器。该探测器可以利用重力弹弓效应等效应精准调节运行轨道获得不同角度与精度的遥感数据。

几何运动特征：水星是太阳系八大行星中最内侧也是最小的类地行星。独特之处是有八大行星中最大的轨道偏心率和最小的轨道倾角

地形地质特征：目前通过遥感技术直接获取水星表面地形信息，可以有效推测水星表面的地形地貌特征。水星表面上有着星罗棋布的大小不一的环形山，既有高山，也有平原。据统计，水星上的环形山有上千个，这些环形山比月亮上的环形山的坡度平缓些。而水星上最具特色的便是类似于月球盆地的卡洛斯盆地。

（卡洛里斯盆地，数据来源：NASA）

卡路里(Caloris)盆地，是水星上温度最高的区域，很可能形成于太阳系早期的大碰撞中，碰撞同时造成了星球另一面正对盆地处奇特的地形。水星地形被标记为多起伏的，原因是几十亿年前水星的核心冷却收缩引起的外壳起皱。大多数的水星表面包括二个不同的年龄层;比较年轻的比较平，或许是因为溶岩浸入了较早地形的结果。

通过地磁遥感，获取水星表面也存在类似地球的“水磁”，但是强度小于地球（强度仅为地球的1%）。推测水星内部也是类似地球的铁质内核，水星的圈层结构也分为壳、幔、核三层。据推测，壳层厚度100-300km，结皮厚度600km，核心半径约1800km。

麻省理工学院的科学家通过对水星岩石化学成分分析的过程中发现这颗星球过去可能拥有一片巨大的岩浆海洋时间点处于45亿年前（与地球的年龄一致），这项新的研究任务由"信使"号探测器完成，旨在分析水星表面、空间环境以及行星化学物质组成等。推测水星曾经是一颗“遍布岩浆的海洋”。

水星初期表面想象图

大气特征：水星上有极稀薄的大气，成分以氦和氢为主，所以类似地球的大气保温和削弱作用极其微弱，另外水星距离太阳最近，接受的太阳辐射能最多，故水星的表面白天和夜晚的温度相差很大。实际上水星大气中的气体分子与水星表面相撞的频密程度比它们之间互相相撞要高，水星可以被视为是没有大气的行星，这也与水星自身的质量体积比、接近太阳有关。

水文特征：按照最新数据，水星表面可能有厚厚的冰层，在过去，望远镜观测和轨道航天器在水星上发现了类似冰川的冰沉积物，水星的两极是我们太阳系中最冷的地方。与地球不同，水星自旋轴定向使得在极地区域，太阳永远不会高出地平线。因此，极地地形凹陷，如撞击坑，从未见过太阳。几十年来，人们一直认为这些所谓的永久性阴影区域非常寒冷，以至于任何被困在其中的冰都可能存活数十亿年。水星的无气表面被许多撞击坑疤痕伤痕。当流星体或彗星撞击地表时会形成这些陨石坑。科学家利用这种固有的对称性来估算在简单的陨石坑中捕获的冰的厚度。

探访程度：对于水星的探测仪研究自1973年的水手号计划开始，至今一直未间断。

1.水手号计划（美国）

水手10号(Mariner 10)于1973年11月3日发射。主要任务包括探测水星与金星的环境、大气、地表与行星的特征。水手10号在1974年3月29日首次近距离飞掠水星，当时距离水星为703公里。在水星完成2次公转后，水手10号在1974年9月21日再度接近水星，当时距离为48,069公里。水手10号最后一次接近水星是在1975年3月16日，距离水星仅327公里，也是最接近的一次。

水手号探测器

2.信使号探测器(MESSENGER)（美国）

这次计划是美国第一个水星专门探测器，NASA的"信使"号水星探测飞船于2004年8月3日搭乘"德尔塔2"型火箭，在佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心点火升空。"信使"号开始了计划中的耗时6年半、飞行79亿公里的探测远征，在2011年3月到达水星。首次对水星进行比较全面的环绕探测。

MESSENGER探测器

3.俄罗斯

俄罗斯在2012年用火箭推送了飞船，四年后到达水星，主要作用是应用遥感技术绘制地图，进一步研究水星磁场。

后记：对于太阳系中最靠近太阳的行星，人类对于她的探测从未结束，主要从地磁、遥感、大气、地形等方面进行，至今未有探测器直接进入水星表面。随之科技的发展相信将来会实现对于水星的零接触。

思考：水星和人类赖以生存的地球，在形态上有着某些相似性，但现在研究证实并不适合生命的存在与繁衍。探索水星的目的意义何在？欢迎大家广泛留言、讨论。

参考：百科 维基 NASA