太阳系中的大铁球

□ 肖睿铮 闻新

水星地质结构

水星的组织结构

水星是太阳系中最靠近太阳的一颗行星，被太阳烤的很热，所以它是一个大铁球。水星表面有一层很薄的矿物质壳。在壳下面是一层不太厚的岩石层，称作幔。水星的幔很可能温度非常高，以至于融化了部分岩石，但是科学家对此并不确定。

在幔下面，也即水星的中心，是一个巨大的铁核。尽管地球比水星大很多，但水星的核心所占水星内部的比例远高于地球的核心。一些科学家认为水星核心部分的外部可能是由流动的、炽热的、融化的铁元素组成。这种厚厚的、流动的铁元素也会导电，进而就可以解释水星为什么会有磁场。

水星磁场是如何发现的？

1974年3月“水手”10号飞越水星

1973年11月,美国航宇局发射了“水手”10号空间探测器，1974年3月到达水星附近，并以飞掠的方式检测到了水星的磁场。

“水手”10号也是人类首个执行“双行星”探测任务的飞行器，它飞越了水星和金星。它三度从水星的同一地区上空飞过，探测到37%的水星表面，向地面发回了2500多张珍贵的照片，发现在水星表面有地球磁场的1%强度的固有磁场。

另外，最近人类从地球向水星发射电波，再观测其返回的信号，发现水星的两极可能也有水冰存在。

水星有大气层吗？

“水手”10号探测器发现水星像月球一样，几乎没有空气，仅仅有一层非常稀薄的大气层。该大气层是由氧气(42%)、钠蒸汽（29%）、氦气（6%）、氢气(22%)和钾蒸汽（0.5%） 组成。该大气层中虽然有氧气，但不足以让动物呼吸。在水星上空，时不时的会形成较厚的空气团，但很快就消失了。

一些科学家认为,在几十亿年前， 水星曾有过一个较浓密的大气层。水星大气层变稀薄的一个原因，可能是水星引力很弱，无法维持它早期的大气层，使得大气层中的化学物质分散到太空中去。水星大气层变稀薄的另一个原因可能是由于水星表面温度太高，它不可能像它的两个近邻金星和地球那样保留一层浓密大气。

水星气候

通过望远镜看到的水星凌日

水星上的气候因它极端的温度而知名。水星距离太阳太近，因此到达水星的太阳光线的强度是到达地球的7倍。这使得白天（水星一部分面向太阳的时间）非常热，水星面向太阳的那部分的温度能够达到450℃。

但水星晚上（水星的一部分背对着太阳的时间）却非常冷，温度能够降到-170℃。晚上变得如此冷的原因是大气层太稀薄，因此无法留住白天吸收的热量，当太阳落山时热量就发散到太空中。

水星也是极其干燥的，没有雨或雪。水星的天空中从来没有过云。天空通常很晴朗，并像地球的夜晚一样漆黑。水星表面的岩石吸收了大量的阳光，反射率只有8%，所以水星是太阳系中最暗的行星之一。无论是白天还是夜晚，水星的天空都是漆黑的。在水星漆黑的天空中可以看到明亮的金星和地球。

水星与地球

地球和水星的比较

水星的质量远小于地球，引力比地球的三分之一稍大一点，假如你在地球上称体重是100千克，那么你在水星上大概只有38千克。

右图所示是地球和水星的比较，图中棕色的是岩石幔，淡蓝色的是液体金属核，淡绿色是固体金属核，中间棒代表磁场的强度。

水星的轨道

水星的一天等于水星的两年（从日出再到日出，水星要围绕太阳转两圈）

水星公转速度为每秒48千米, 远远超过太阳系的其他星球。水星的快速运动使它在罗马神话中被称为墨丘利,即快速飞行的信使神。

水星无四季变化,自转速度非常缓慢，自转周期是58.646日,由于水星公转周期为88日,这导致了水星在某些方面不同寻常。相对于恒星，水星每自转三圈的时间与它在轨道上绕行太阳两圈的时间几乎完全相等。从太阳看水星，参照它的自转与轨道上的公转运动，是每两个水星年才一个太阳日。因此，对一位在水星上的观测者来说，一天相当于两年。

水星的轨道呈椭圆形，其轨道的近日点大约为4600万千米，远日点大约为7000万千米，水星与太阳之间的平均距离大约为5800万千米。

水星表面是怎么样的呢？

2008年1月14日“信使”号飞越卡洛里斯盆地上空时拍摄的照片

“水手”10号探测器拍摄到了大约五分之二的水星表面，这些照片显示很多深坑散布于水星的平面地区。水星表面最大的陨石坑叫做卡洛里盆地，其覆盖区域超过水星直径的四分之一。卡洛里盆地大约有1300千米宽，比地球上最大的坑还要宽几百英里。

“水手”10号探测器拍摄的照片也显示了水星上绵延的山群，也有很多悬崖。科学家认为这些悬崖形成于几十亿年前。在那个时期水星可能非常寒冷，并且随着它外部地壳的不断压缩和弯曲其形状也改变了。

水星有很大的平原，可能是火山喷发造成的。科学家认为大约30亿年前，水星上的火山停止了爆发。大多数水星表面以下的活火山也停止了。科学家猜测从那段时期后水星表面经历了巨大改变。

下期预告：下期名为“太阳系中最小的行星”，将介绍水星的命名、水星两极、水星的变化以及水星是否存在生命等问题。