水星之谜：探索太阳系最小行星的奥秘，水星究竟有多少神奇的地方

水星

图中这颗看上去灰不溜秋、毫无生机，遍地陨石坑的星球便是水星。这可能也是水星留给你的刻板印象。然而，水星却是太阳系中最神奇的行星。它那里有趣好玩的地方也有一大堆！走，我们一起去看看水星那里究竟有多少神奇的地方。

在太阳系中，水星是距离太阳最近的行星。它到太阳的平均距离约为5800万公里。若按到太阳距离排名，水星最近，但我们以质量和体积给行星排名。好巧不巧的是，按照这两个指标排名，水星都是“老八”。它是太阳系八大行星里面最小的一个。水星的直径为4879公里，约为地球直径的38%。水星的质量只有地球的5.5%。它的直径和体积大小甚至还不如土卫六和木卫三这些卫星大！

太阳系八大行星，最小的是水星

别看水星很小，它却是八大行星里面公转速度最快的。水星的平均公转速度达到了每秒钟48公里，也就是每小时172800公里，是地球平均公转速度的1.6倍，更是公转速度最慢的行星海王星的9倍。水星只需要88天就能围绕太阳一周。小小的水星为什么会跑得这么快呢？这是因为它离着太阳太近了。它必须以高速自转产生的向外的离心力来抵抗太阳强大的引力。这让小小的水星如同处在一个巨大旋涡的中心一样，但凡它的速度稍微慢一些就会坠入太阳这个万劫不复的深渊。

水星如此的靠近太阳让它产生了一系列神奇的自然现象。水星的轨道偏心率是所有行星中最大的。如果说一颗行星的轨道是一个完美的圆形，那么它的偏心率是0；如果轨道非常的扁长，那么它的偏心率就接近于1。水星轨道的近日点距离为4600万公里，远日点为6980万公里，轨道偏心率为0.21。也就是说，水星是八大行星中轨道最扁的。

水星的轨道

地球的轨道偏心率约为0.0167。倘若地球的轨道偏心率跟水星一样是0.21，那么地球轨道的近日点和远日点就会相差6281.6万公里。那样的话，地球上的气候将会非常的极端。

在水星那里我们看到的太阳要比在地球上大2.5倍。在如此巨大的太阳烘烤下，水星极为炎热。正午时分，水星表面的温度会上升到430℃。但是到了晚上，由于没有大气层的保温，水星的表面温度又会骤降至零下170℃。水星表面的昼夜温差高达600℃。它是太阳系中昼夜温差最大的行星。

水星凌日

好在水星上的一天非常的漫长，不然一会儿430℃的高温，一会儿零下170℃的低温，非得感冒了不可。水星的自转非常的特别。它以3∶2的自转轨道共振锁定公转。也就是说，水星每公转2圈就会精准的自转3圈。因此水星日的长度是水星年的两倍，也就是相当于176个地球日。水星上的一天要比水星上的一年还要长。

水星是发现了水

也许你会觉得水星在太阳的炙烤下早就变成了一片焦土。可令人不可思议的是，水星上也是有水存在的。离太阳这么近的水星怎么会有水存在呢？原来，水星的自转轴倾角几乎为零度，所以在它的两极陨石坑中和一些地形特殊的区域永远不会被阳光直射。此外，再加上水星没有大气层传导热量，这些区域会一直处于零下一百几十摄氏度的太空低温中。于是，水星上最不可思议的物质——水便永久的保存在了这些地方。一些科学家估计，水星上的北极地区就有数十亿吨的水冰。

水星上的卡路里盆地

正如本文一开始提到的那样，水星遍地陨石坑。科学家认为水星可能是太阳系中陨石坑最多的地方。在水星成千上万的陨石坑中，最大的一个叫做卡路里盆地。这个盆地的直径为1525公里，面积达183万平方公里，跟印度尼西亚的面积相当。它周围环绕着2公里高的山脉。这些山脉围绕着卡路里盆地形成的宽达1000公里的边界区。科学家推测，大约39亿年前，水星遭到了一次猛烈的撞击而形成了卡路里盆地。这次撞击的威力有多大？它不仅形成了直径1500多公里的卡路里盆地，撞击所产生的冲击波还让和卡路里盆地正对的水星背面形成了奇特的隆起构造。

关于水星的这些神奇的发现，科学家是如何知道的呢？我们对水星的了解很多都得益于美国的水手10号和信使号探测器。迄今为止，只有这两个探测器到访过水星。除了天王星和海王星这两个离地球过于遥远的行星外，水星是探测器到访次数最少的行星。

这是什么原因造成的呢？我们只说其中的一个原因吧！那就是把一个探测器发射到水星那里可是非常困难的。水星位于太阳的身边。它只有保持非常高的公转速度才不至于掉到太阳上面。因此，水星高速的运转和它所处的位置使得它成为一个难以接近的天体。探测器必须有足够快的速度才能追上水星从而进入到水星轨道，但是速度又不能太快，否则当它抵达水星时因为不能及时减速而掉到太阳上面。

但就这一点而言，探测器抵达水星是非常困难的。2004年8月3日，信使号发射升空。它用了6年7个月零16天，一共飞行了79亿公里的路程，借助于地球、金星和水星进行了多次加速和减速才平安进入水星轨道。要知道，地球和水星最近距离仅 9170 万公里，而信使号飞行距离是其 86 倍，比冥王星远日点还远 5 亿公里。

水星的内部结构

由此可见，探测器进入水星轨道是非常困难的。信使号进入水星轨道后获取了大量关于水星的信息。信使号发现水星内部有一个巨大的铁核。其大小超过了水星直径的75%。而地球的内核则刚刚超过了50%。从这个比例上看，水星的内核是非常大的。它也使得水星的平均密度达到了5.43克/厘米³，仅次于地球的5.5克/厘米³。

水星为什么会有一个占比如此大的内核呢？目前主流的观点认为，在太阳系形成初期，一颗直径约为100公里的原始星球撞击了水星，将其大部分外壳和地幔物质溅射到了太空中。从而让水星拥有了一个相对较大的内核。可能是水星铁质内核的缘故吧，水星是太阳系中除地球以外的唯一拥有磁场的类地行星。

不仅如此，信使号还发现水星上还有大量的钾、硫、磷等易挥发的元素。特别是钾和硫这两种元素是地球的10倍。这些易挥发的物质的大量存在再加上前面提到的水冰物质似乎暗示着水星的起源。如果水星一开始就形成于现在的位置的话，这些物质就不可能大量存在于水星之上。因此真相只有一个，那就是年轻的水星形成于一个至少远于地球轨道的位置。只有在这些区域，水、钾、硫、磷等这些物质才能大量存在于形成行星的原始材料中。

到此为止，我们可以这样推测水星的起源。水星形成于至少地球轨道以外的区域。形成后不久的水星便遭遇了一次猛烈的撞击。它与一颗原始行星发生了碰撞。撞击使它剥离了大部分外壳物质，并把它推到了太阳的身边，成为了太阳系中最小而且离太阳最近的行星。

太阳系初期

这看上去似乎合情合理。毕竟在太阳系初期，这样的“桌球大战”并不少见。水星、金星、地球和火星都是这场太空“桌球大战”中的幸存者。对此你是怎么看的呢？一起聊一聊吧！

文章参考资料：《行星》、《重新发现太阳系》、《宇宙视觉史》等，文章一些基于资料得出的结论纯属个人观点，仅供参考。