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標題: 水星 [打印本頁]

作者: 深蓝色的畅想 時間: 2022-8-11 21:29
標題: 水星
水星是太阳系内与地球相似的4颗类地行星之一，有着与地球一样的岩石个体。它是太阳系中最小的行星，在赤道的半径是2439.7公里。水星甚至比一些巨大的天然卫星，比如甘尼米德（木卫三）和泰坦（土卫六）还要小——虽然质量较大。水星由大约70%的金属和30%的硅酸盐材料组成，水星的密度是5.427克/cm³，在太阳系中是第二高的，仅次于地球的5.515克/cm³。如果不考虑重力压缩对物质密度的影响，水星物质的密度将是最高的——未经重力压缩的水星物质密度是5.3克/cm³，相较之下的地球物质只有4.4克/cm³。
从水星的密度可以推测其内部结构的详细资料。地球的高密度，特别是核心的高密度是由重力压缩所导致的。水星是如此的小，因此它的内部不会被强力的挤压。所以它要有如此高的密度，它的核心必然很大。

地形地貌
美国发射的“水手10号”在1974年3月、9月和1975年3月探测了水星，并向地面发回5000多张照片，为我们了解水星提供了珍贵的信息。从照片上我们看出，水星的外貌酷似月地球，有许多大小不一的环形山，还有辐射纹、平原、裂谷、盆地等地形。
水星，近景
水星，近景(3张)
水星的守护神是古希腊赫菲准托斯，表面很像月球，满布着环形山、大平原、盆地、辐射纹和断崖。1976年，国际天文学联合会开始为水星上的环形山命名。
水星表面上有着星罗棋布的大大小小的环形山，既有高山，也有平原，还有令人胆寒的悬崖峭壁。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。
水星表面平均温度约452K，变化范围从90-700K，是温差最大的行星。白天太阳光直射处温度高达427℃，夜晚太阳照不到时，温度降低到-173℃。可以比较一下地球，地球上的温度变化只有11K（这里只是太阳辐射能量，不考虑“季节”，“天气”）。水星的表面的日照比地球强8.9倍，总共辐照度有9126.6W/㎡。
令人惊讶地是，在1992年所进行的雷达观察显示，水星的北极有冰。一般相信这些冰存在于阳光永无法照射到的环形山底部，由于彗星的撞击或行星内部的气体冒出表面而积累的。由于没有大气调节，这些地方的温度一直维持在零下280华氏度（约合-173摄氏度）左右。
卡路里盆地
卡路里盆地
水星的表面表现出巨大的急斜面，有些达到几百千米长，三千米高。有些横处于环形山的外环处，而另一些急斜面的面貌表明他们是受压缩而形成的。据估计，水星表面收缩了大约0.1%（或在星球半径上递减了大约1千米）！
水星表面受到无数次的陨石撞击，到处坑洼。当水星受到巨大的撞击后，就会有盆地形成，周围则由山脉围绕。在盆地之外是撞击喷出的物质，以及平坦的熔岩洪流平原。此外，水星在几十亿年的演变过程中，表面还形成许多褶皱、山脊和裂缝，彼此相互交错。
水星的环形山很类似月球。水星表面最显著的的特征（只包括已经被拍摄过的部分）之一是一个直径达到1360km的冲击性环形山：卡路里（Caloris）盆地，是水星上温度最高的地区。如同月球的盆地，Caloris盆地很有可能形成于太阳系早期的大碰撞中，那次碰撞大概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。除此之外，水星有“显著性”的“周期性膨胀”。
水星
水星(11张)
在地面上观测水星，几乎看不到它的细节。1973年11月3日，美国发射了水手10号宇宙飞船，对水星进行飞近探测。它是人类第一个“访问”水星的宇宙飞船。在它与水星三次相会的过程中，向地面发回了5000多张照片，为我们了解水星提供了珍贵的信息。在最后一次，它距水星表面仅372千米，拍摄了非常清晰的水星电视图像。
水星表面大大小小的环形山星罗棋布，既有高山，也有平原，还有令人胆寒的悬崖峭壁。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。
地质构造
水星是太阳系中密度大白色带系多的行星，仅次于地球。据此，科学家们估计水星内部必定存在一个超大的内核，其内核质量甚至可以占到其总质量的2/3，而相比之下，地球的内核区质量只占地球总质量的1/3。美国华盛顿卡内基研究院地磁学系主任，美国信使号水星探测器项目首席科学家西恩·所罗门（Sean Solomon）教授表示：科学界的观点是认为在太阳系早期的狂暴撞击时代，水星曾遭遇严重撞击，导致其失去了密度较低的一部分外壳，因此留下了密度相对较大的部分。而此次信使号探测器的任务中有一项便是通过对水星进行全地表化学成分分析来检验这个理论。
水星含铁的百分率超过任何其他已知的星系行星。这里有数个的理论被提出来说明水星的高金属性。
一个理论说本来水星有一个和普通球粒状陨石相似的金属—硅酸盐比率。那时它的质量是我们观测到质量的大约2.25倍，但在早期太阳系的历史中的某个时间，一个星子/微星体撞掉了水星的1/6。影响是水星的地壳和地幔失去了。类似的另外一个理论是一个用来解释地球月亮的形成的，参见巨物影响理论。另一种说，水星可能在所谓太阳星云早期的造型阶段，在太阳爆发出它的能量之前已经稳定。在这个理论中水星那时大约质量是我们观测到的两倍；但因为原恒星收缩，水星的温度到达了大约2500-3500K之间；甚至高达10000K。许多的水星表面的岩石在这种温度下蒸发，形成"岩石蒸汽"，随后，“岩石蒸汽”被星际风暴带走。第三个理论，类似第二个，认为水星的外壳层是被太阳风长期侵蚀掉了的，
水星图解
水星图解
水星外貌如月，内部却很像地球，也分为壳、幔、核三层。水星的半径为2439公里，是地球半径的38.2%，18个水星合并起来才抵得上一个地球的大小。质量为3.33×10²⁶克，为地球质量的5.58%，平均密度为5.433克/cm³，略低于地球的平均密度。在八大行星中，除地球外，水星的密度最大由此天文学家推测水星的外壳是由硅酸盐构成的，其中心有个比月球大得多的铁质内核。这个核球的主要成分是铁、镍和硅酸盐根据这样的结构，水星应含铁两万亿亿吨，按世界钢的年产量（约8亿吨）计算，可以开采2400亿年。

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