水星离太阳最近，探测难度却堪比飞出太阳系，这是为什么？

在热闹的太阳系家族里，有一颗行星常常被遗忘在角落，它距离太阳最近，是太阳系的“长子”，它经常出现在我们的夜空中，却极难被肉眼捕捉，在人类长达半个多世纪的航天史中，专门为它发射的探测器屈指可数，只有区区三个，水手10号、信使号、以及正在路上的贝皮可伦坡号。

它就是水星。

为什么人类对水星如此“冷漠”？

是因为它只是一颗毫无生机的死寂岩石吗？

事实恰恰相反，随着有限的几次探测，科学家们震惊地发现，水星简直是太阳系里的“反常识集合体”。它身上的谜团，甚至比火星还要多、还要深，人类之所以不去，不是不想去，而是太难去了，今天，我们就来扒开太阳耀眼的光芒，深入这片离地狱最近的绝对禁区，看看水星究竟藏着怎样惊天动地的秘密。

在很多人的直觉里，水星离地球很近，是除了金星之外，距离地球第二近的行星，飞过去应该很容易吧？

如果你这么想，那就太低估了太阳系真正的终极Boss：太阳的引力井，在太空中飞行，距离不是问题，速度差才是要命的。

地球以大约 30 公里/秒的速度绕着太阳公转。如果你想往外飞去火星、木星，你需要加速，摆脱太阳的引力，但如果你想往里飞去水星，你面临的是一个反向的噩梦：你必须极其剧烈地减速。

当你向太阳系内部发射探测器时，太阳那庞大无比的引力会像一个巨大的无底洞，疯狂地把探测器往下拽，探测器在向太阳坠落的过程中，速度会越来越快、越来越快，等到探测器飞到水星轨道附近时，它的速度已经飙升到了一个极其恐怖的级别。

这时候，如果你想让探测器停下来，被微小的水星引力捕获并进入环绕轨道，你就必须踩下极其极其沉重的“刹车”，在太空中刹车，唯一的方法就是反向喷射燃料。

根据齐奥尔科夫斯基火箭方程，要想在水星轨道完成如此巨大的减速，探测器需要携带的燃料质量将大得不切实际，毫不夸张地说：从地球发射探测器进入水星轨道的能量，比让探测器彻底飞出太阳系所需的能量还要大得多！

既然带不了那么多燃料，科学家只能借用宇宙的“免费刹车片”：引力弹弓效应。目前正在飞往水星的欧洲与日本合作的探测器“贝皮可伦坡号”，于 2018 年发射，为了到达水星，它不能走直线，而是要在太阳系里疯狂地绕圈圈：

它需要飞越地球 1 次，飞越金星 2 次，飞越水星 6 次，通过这足足 9 次 极其精确的行星引力借力来一点点地消耗自己的动能。

这场太空刹车之旅长达 7 年，直到 2025 年底，它才能最终进入水星轨道。

千辛万苦到了水星，这里是一个怎样的世界？

在地球上，我们常说“水火不容”，但在水星上，冰与火却达成了宇宙中最诡异的共存，因为距离太阳太近，平均距离只有 5800 万公里，水星白天的表面就像是被放在了炼钢炉里，在太阳直射下，水星赤道的温度可以飙升到 430℃。这个温度足以让铅、锌、锡等金属直接熔化成液态。

如果你站在水星表面，你会看到一个比在地球上看起来大 3 倍，亮度刺眼 7 倍 的超级太阳横亘在天空中，但水星没有大气层，没有大气层就意味着没有“保温毯”，所以一旦太阳落山，热量会瞬间向宇宙真空散失，水星背部的温度会呈断崖式暴跌，降至极寒的 -180℃。

超过 600℃ 的昼夜温差，让水星成为太阳系中温差最极端的星球，然而最让科学家惊掉下巴的发现，来自水星的两极，20 世纪 90 年代，天文学家利用地球上的阿雷西博射电望远镜向水星发射雷达波，结果在水星两极的陨石坑里，收到了极其强烈的、类似于冰层的雷达反射信号。

后来，NASA 的“信使号”探测器亲自飞到水星，彻底证实了这一猜想：在太阳系最靠近火炉的地方，竟然储藏着数百亿吨的纯净水冰！

冰是怎么在水星上存活的？

秘密在于水星的自转轴倾角。

地球的自转轴是倾斜的，所以我们有四季。而水星的自转轴几乎是完全直立的，这意味着，在水星的南北两极，阳光永远是极其扁平地贴着地平线扫过，而在两极那些深邃的陨石坑内部，存在着永远也照不到阳光的“永久阴影区”，那里的温度几十亿年来一直维持在 -170℃ 以下。

过去几十亿年里，携带着大量水分的彗星和小行星不断撞击水星，那些落在赤道的水分瞬间蒸发逃逸，而恰好落入极地陨石坑的水蒸气，则被瞬间冷冻，变成了万古不化的玄冰，甚至上面还覆盖着一层黑色的有机化合物。

按理说，像水星这样一颗体积很小，只比月球大一点点的岩石星球，由于散热快，它的内部应该在几十亿年前就已经彻底冷却凝固了，比如火星，它的体积比水星大，但火星的内核已经基本冷却，失去了全球性磁场，导致大气层被太阳风剥离。

既然连火星都“死”了，那水星肯定也凉透了吧？

1974 年，当“水手10号”探测器第一次飞掠水星时，科学家们原本只是想测一测它的表面，结果探测器上的磁力计突然疯狂报警：水星竟然拥有一个活跃的全球性磁场！

虽然这个磁场只有地球的 1% 强，但这在物理学上无异于见鬼了，行星产生磁场，需要其内部拥有一个旋转的、流动的液态金属核心，水星有磁场，说明它那巨大的铁心外层，至今仍然是液态的！

为什么过了 46 亿年，水星的内核还没有冻结？

天文学家推测，这可能是因为水星的核心里掺杂了大量的轻元素，硫的存在，大大降低了铁的熔点，就像在冬天往马路上撒盐防冻一样，哪怕表面已经被太阳烤焦，哪怕外壳已经满目疮痍，但在水星极深的内部，一股滚烫的金属暗流依然在汹涌澎湃地流动着。

这颗看似死寂的星球，其实有着一颗不屈跳动的“心脏”。

读到这里，你可能对水星有了一个全新的认识，它不仅是太阳系最极端的冰火地狱，是一个被扒了皮的金属内核，更是一颗心脏仍在跳动、身体却在不断萎缩的奇异怪兽。

但这绝不是水星的全部价值。

如今，天文学家在宇宙中发现了数以千计的系外行星，其中有一大类被称为“热木星”或“极热超级地球”。这些遥远的星球，同样紧紧贴着它们的母恒星，同样经受着极端的辐射和潮汐锁定。

我们无法飞到几千光年外去研究那些星球，但幸运的是，我们的后院就有一个完美的模型：水星，水星就是大自然放在太阳系内的一个极端物理学实验室。

解开水星的形成之谜，我们就能知道恒星的狂暴辐射究竟能把一颗行星逼到什么绝境；了解了水星的金属核心，我们就能修正整个行星形成的物理模型。

未来“贝皮可伦坡号”将抵达这片极热之地，它携带了更先进的离子探测器、高分辨率相机和激光高度计，在那刺眼的阳光和致命的太阳风暴中，这颗孤独旋转了 46 亿年的金属炮弹，即将向人类揭开它最后的面纱。