水星,在太陽系八大行星裏,水星是離太陽最近的行星。中國稱爲辰星,有著八大行星中最大,比冥王星小的軌道偏心率。水星還有著太陽系行星中最大的軌道傾角。
水星是一顆類地行星,由于其非常靠近太陽,所以只會出現在淩晨稱爲辰星,或是黃昏出現作爲昏星。除非有日食,否則在陽光的照耀下通常是看不見水星的。
一:水星的物質組成
水星由大約70%的金屬和30%的硅酸鹽材料組成,水星的密度是5.427g/cm³,在太阳系中是第二高的,仅次于地球的5.515g/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5.3g/cm³,相较之下的地球物质只有4.4g/cm³。
從水星的密度可以推測其內部結構的詳細資料。地球的高密度,特別是核心的高密度是由重力壓縮所導致的。水星是如此的小,因此它的內部不會被強力的擠壓。所以它要有如此高的密度,它的核心必然很大且含有許多的鐵。水星所含有的鐵的百分率超過任何其他已知的星系行星。
據此,科學家們估計水星內部必定存在一個超大的內核,其內核質量甚至可以占到其總質量的2/3,而相比之下,地球的內核區質量只占地球總質量的1/3。美國華盛頓卡內基研究院地磁學系主任,美國信使號水星探測器項目首席科學家西恩·所罗门(Sean Solomon)教授表示:科學界的觀點是認爲在太陽系早期的狂暴撞擊時代,水星曾遭遇嚴重撞擊,導致其失去了密度較低的一部分外殼,因此留下了密度相對較大的部分。
在太陽系的八大行星中, 火星、 金星、地球、 木星、 土星都有磁場,但只有水星是太陽系 類地行星 中除了地球之外唯一擁有顯著磁場的行星(不過盡管如此,它的磁場強度也僅有地球的1%不到)。
研究人員相信水星的磁場産生機制和地球的相同,那就是其外核部位導電熔漿的流動形成的“電機”模式。
二:水星的地形地貌
美國發射的“水手10號”在1974年3月、9月和1975年3月探測了水星,並向地面發回5000多張照片,爲我們了解水星提供了珍貴的信息。從照片上我們看出,水星的外貌酷似月球,有許多大小不一的環形山,還有輻射紋、平原、裂谷、盆地等地形。
水星的表面很像月球,滿布著環形山、大平原、盆地、輻射紋和斷崖。1976年,國際天文學聯合會開始爲水星上的環形山命名。
水星表面上有著星羅棋布的大大小小的環形山,既有高山,也有平原,還有令人膽寒的懸崖峭壁。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。
水星表面平均溫度約452K,變化範圍從90-700K,是溫差最大的行星。白天太陽光直射處溫度高達427℃,夜晚太陽照不到時,溫度降低到-173℃。令人驚訝地是,在1992年所進行的雷達觀察顯示,水星的北極有冰。一般相信這些冰存在于陽光永無法照射到的環形山底部,由于 彗星 的撞擊或行星內部的氣體冒出表面而積累的。
水星表面受到無數次的隕石撞擊,到處坑窪。當水星受到巨大的撞擊後,就會有盆地形成,周圍則由山脈圍繞。在盆地之外是撞擊噴出的物質,以及平坦的 熔岩 洪流平原。此外,水星在幾十億年的演變過程中,表面還形成許多褶皺、山脊和裂縫,彼此相互交錯。
三:水星淩日現象
當水星走到太陽和地球之間時,我們在太陽圓面上會看到一個小黑點穿過,這種現象稱爲 水星淩日 。其道理和日食類似,不同的是水星比月亮離地球遠,視直徑僅爲太陽的190萬分之一。水星擋住太陽的面積太小了,不足以使太陽亮度減弱,所以,用肉眼是看不到水星 淩日 的,只能通過望遠鏡進行投影觀測。水星淩日每100年平均發生13次。在20世紀末有一次淩日是在1999年11月16日5時42分。
在人類曆史上,第一次預告水星淩日是”行星運動三大定律”的發現者,德國天文學家開普勒 。他在1629年預言:1631年11月7 日將發生稀奇天象–水星淩日。當日,法國天文學家加桑迪在巴黎親眼目睹到有個小黑點(水星)在日面上由東向西徐徐移動。
水星的觀測因爲它過于接近太陽而變的非常複雜,在地球可以觀測它的唯一時間是在日出或日落時。觀察水星的最佳時候是在日出之前約50分鍾,或日落後50分鍾。當我們朝最靠近太陽的行星——水星看的時候,我們也就是朝太陽的方向看。
在北半球如中國,想要觀測水星,只要選對日期,天氣良好的情況下還是很容易做到的.一年中觀測水星的最佳月份是3,4月,和9,10月,即春秋分前後。