太陽系八大行星—水星

劉老師 高中老師講地理 今天

水星(Mercury),中國古稱"辰星"或"昏星",晉書:天文中中有記載:辰星曰北方冬水,智也,聽也。……色黃而小,地大動。光明與月相逮,其國大水。

現代科學技術尤其是航天(環繞性質探測器)技術進步,人們逐漸揭開水星的面紗。

世界範圍內水星的研究主要來自於美國1974年發射的“水手10號”和2004年發射的“信仰者”水星探測器。該探測器可以利用重力彈弓效應等效應精準調節運行軌道獲得不同角度與精度的遙感數據。

幾何運動特徵:水星是太陽系八大行星中最內側也是最小的類地行星。獨特之處是有八大行星中最大的軌道偏心率和最小的軌道傾角

太陽系八大行星—水星

地形地質特徵:目前通過遙感技術直接獲取水星表面地形信息,可以有效推測水星表面的地形地貌特徵。水星表面上有著星羅棋佈的大小不一的環形山,既有高山,也有平原。據統計,水星上的環形山有上千個,這些環形山比月亮上的環形山的坡度平緩些。而水星上最具特色的便是類似於月球盆地的卡洛斯盆地。

太陽系八大行星—水星

(卡洛里斯盆地,數據來源:NASA)

卡路里(Caloris)盆地,是水星上溫度最高的區域,很可能形成於太陽系早期的大碰撞中,碰撞同時造成了星球另一面正對盆地處奇特的地形。水星地形被標記為多起伏的,原因是幾十億年前水星的核心冷卻收縮引起的外殼起皺。大多數的水星表麵包括二個不同的年齡層;比較年輕的比較平,或許是因為溶岩浸入了較早地形的結果。

通過地磁遙感,獲取水星表面也存在類似地球的“水磁”,但是強度小於地球(強度僅為地球的1%)。推測水星內部也是類似地球的鐵質內核,水星的圈層結構也分為殼、幔、核三層。據推測,殼層厚度100-300km,結皮厚度600km,核心半徑約1800km。

麻省理工學院的科學家通過對水星岩石化學成分分析的過程中發現這顆星球過去可能擁有一片巨大的岩漿海洋時間點處於45億年前(與地球的年齡一致),這項新的研究任務由"信使"號探測器完成,旨在分析水星表面、空間環境以及行星化學物質組成等。推測水星曾經是一顆“遍佈岩漿的海洋”。

太陽系八大行星—水星

水星初期表面想象圖

大氣特徵:水星上有極稀薄的大氣,成分以氦和氫為主,所以類似地球的大氣保溫和削弱作用極其微弱,另外水星距離太陽最近,接受的太陽輻射能最多,故水星的表面白天和夜晚的溫度相差很大。實際上水星大氣中的氣體分子與水星表面相撞的頻密程度比它們之間互相相撞要高,水星可以被視為是沒有大氣的行星,這也與水星自身的質量體積比、接近太陽有關。

水文特徵:按照最新數據,水星表面可能有厚厚的冰層,在過去,望遠鏡觀測和軌道航天器在水星上發現了類似冰川的冰沉積物,水星的兩極是我們太陽系中最冷的地方。與地球不同,水星自旋軸定向使得在極地區域,太陽永遠不會高出地平線。因此,極地地形凹陷,如撞擊坑,從未見過太陽。幾十年來,人們一直認為這些所謂的永久性陰影區域非常寒冷,以至於任何被困在其中的冰都可能存活數十億年。水星的無氣表面被許多撞擊坑疤痕傷痕。當流星體或彗星撞擊地表時會形成這些隕石坑。科學家利用這種固有的對稱性來估算在簡單的隕石坑中捕獲的冰的厚度。

探訪程度:對於水星的探測儀研究自1973年的水手號計劃開始,至今一直未間斷。

1.水手號計劃(美國)

水手10號(Mariner 10)於1973年11月3日發射。主要任務包括探測水星與金星的環境、大氣、地表與行星的特徵。水手10號在1974年3月29日首次近距離飛掠水星,當時距離水星為703公里。在水星完成2次公轉後,水手10號在1974年9月21日再度接近水星,當時距離為48,069公里。水手10號最後一次接近水星是在1975年3月16日,距離水星僅327公里,也是最接近的一次。

太陽系八大行星—水星

水手號探測器

2.信使號探測器(MESSENGER)(美國)

這次計劃是美國第一個水星專門探測器,NASA的"信使"號水星探測飛船於2004年8月3日搭乘"德爾塔2"型火箭,在佛羅里達州卡納維拉爾角的肯尼迪航天中心點火升空。"信使"號開始了計劃中的耗時6年半、飛行79億公里的探測遠征,在2011年3月到達水星。首次對水星進行比較全面的環繞探測。

太陽系八大行星—水星

MESSENGER探測器

3.俄羅斯

俄羅斯在2012年用火箭推送了飛船,四年後到達水星,主要作用是應用遙感技術繪製地圖,進一步研究水星磁場。

後記:對於太陽系中最靠近太陽的行星,人類對於她的探測從未結束,主要從地磁、遙感、大氣、地形等方面進行,至今未有探測器直接進入水星表面。隨之科技的發展相信將來會實現對於水星的零接觸。

思考:水星和人類賴以生存的地球,在形態上有著某些相似性,但現在研究證實並不適合生命的存在與繁衍。探索水星的目的意義何在?歡迎大家廣泛留言、討論。

參考:百科 維基 NASA


分享到:


相關文章: