水星

The Mercury

水星是距离太阳第一颗的行星，也是环绕太阳运动最内圈的行星，是温度最高的行星，也是体积最小的行星，只比月球略大一些，距离太阳5800万公里。水星是一个没有生命和水的多岩石星球，表明和月球一样也布满了凹凸不平的陨石坑。是所有行星中，水星的核心结构和地球最像，可能也是应该巨大的铁球。
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概述
    水星在八大行星中是最小的行星，比月球大1/3，它同时也是最靠近太阳的行星。水星目视星等范围从 0.4 到 5.5；水星太接近太阳，常常被猛烈的阳光淹没，所以望远镜很少能够仔细观察它。水星没有自然卫星。唯一靠近过水星的卫星是美国探测器水手10号，在1974年—1975年探索水星时，只拍摄到大约45%的表面。水星是太阳系中运动最快的行星。
    水星的英文名字Mercury来自罗马神墨丘利。符号是上面一个圆形下面一个交叉的短垂线和一个半圆形(Unicode: ☿). 是墨丘利所拿魔杖的形状。在前5世纪，水星实际上被认为成二个不同的行星，这是因为它时常交替地出现在太阳的两侧。当它出现在傍晚时，它被叫做墨丘利；但是当它出现在早晨时，为了纪念太阳神阿波罗，它被称为阿波罗。毕达哥拉斯后来指出他们实际上是相同的一颗行星。
    中国古代则称水星为“辰星”或「昏星」。
    晋书 :志第二天文中(七曜杂星气史传事验)
    「辰星曰北方冬水，智也，听也。智亏听失，逆冬令，伤水气，罚见辰星。辰星见，则主刑，主廷尉，主燕赵，又为燕、赵、代以北；宰相之象。亦为杀伐之气，战斗之象。又曰，军于野，辰星为偏将之象，无军为刑事。和阴阳，应效不效，其时不和。出失其时，寒署失其节，邦当大饥。当出不出，是谓击卒，兵大起。在于房心间，地动。亦曰，辰星出入躁疾，常主夷狄。又曰，蛮夷之星也，亦主刑法之得失。色黄而小，地大动。光明与月相逮，其国大水。」
物理性质
大气
    水星只有微量的大气。水星的大气极其稀薄。实际上，水星大气中的气体分子与水星表面相撞的频密程度比它们之间互相相撞要高。出于这些原因，水星应被视为是没有大气的。“大气”主要由氧，钾和钠组成。
    组成水星大气的原子不断的被遗失到太空之中，由于钾或钠原子在一个水星日 (一个水星日——在其近日点一日时间的一半)上大约有3小时的平均 "寿命"。散失的大气不断地被一些机制所替换，如被行星引力场俘获的，火山蒸汽，以及两极的冰冠的除气作用。
温度和日照情况
    水星表面平均温度约452K，变化范围从90到700K，是温差最大的行星；可以比较一下地球，地球上的度温变化只有11K。(这里只是太阳辐射能量，不考虑“季节”，“天气”) 水星的表面的日照比地球强 8.9 倍，总共辐照度有 9126.6W/m²。令人惊讶地，在1992年所进行的雷达观察显示，水星的北极有冰。一般相信，这些冰存在于阳光永无法照射到的环形山底部，由于彗星的撞击和/或行星内部的气体冒出表面而积累的。
地形地貌
    水星的环形山很类似月球。水星表面最显着的的特征(只包括已经被拍摄过的部分)之一是一个直径达到1350km的冲击性环形山：卡路里盆地，是水星上温度最高的地区。水星地形被标记为多起伏的，原因是几十亿年前水星的核心冷却收缩引起的外壳起皱。大多数的水星表面包括二个不同的年龄层；比较年轻的比较平，或许是因为溶岩浸入了较早地形的结果。除此之外,水星有“显着性”的“周期性膨胀”。
    水星的表面很像月球，满布着环形山、大平原、盆地、辐射纹和断崖。1976年，国际天文学联合会开始为水星上的环形山命名。
    水星的地形特征列于下：环形山、大山脉、山脉、大平原、断崖、大峡谷、反照率特征
内部物质组成
    这个行星有一个相对大的(即使是与地球相比)的铁质核；水星由大约 70% 的金属和 30% 的硅酸盐组成，以致密度较高。平均密度是 5430kg/m³；略微地小于地球密度，却比金星大。地球高密度产生的原因是地球的质量压缩了地球的体积。水星的质量只有地球的 5.5%——铁核占据了 42% 的行星容积(地核只占 17% )，核的周围是 600km 厚的行星幔。水星的总重量约为30 000兆tonnes。
公转
    水星的运行轨道是偏心的，半径从 46M 到 70M 变化。围绕太阳的缓慢岁差不能完全地被牛顿经典力学所解释，以致于在一段时间内很多人用设想的另外一个更靠近太阳的行星(有时被称为火神星)来解释这个混乱。这称为“水星近日点进动”。无论如何，爱因斯坦的广义相对论后来提供了一种可以消除这个小误差的解释。
自转
    1889年意大利天文学家夏帕里利经过多年观测认为水星自转时间和公转时间都是88天。直到1965年，美国天文学家才测量出了水星自转的精确周期58.646天。
    在一些时候，在水星的表面上的一些地方，在同一个水星日里，当一个观测者(在太阳升起时)时观测，可以看见太阳先上升，然后倒退最后落下，然后再一次的上升。这是因为大约四天的近日点周期，水星轨道速度完全地等于它的自转速度，以致于太阳的视运动停止，在近日点时，水星的轨道速度超过自转速度；因此，太阳看起来会逆行性运动，在近日点后的四天, 太阳恢复正常的视运动。
    直到1965年使用雷达观测后，观察数据否决了水星对太阳是潮汐固定的的想法：自转使得所有时间里水星保持相同的一面对着太阳。水星轨速振谐为3:2 ,这就是说自转三次的时间是围绕太阳公转两次的时间；水星的轨道离心使这个谐振持稳。最初天文学家认为它有被固定的潮汐是因为水星处于最好的观测位置，它总是在 3:2 谐振中的相同时刻，展现出相同的一面，就如同它完全地被固定住一样。水星的自转比地球缓慢 59 倍。
    因为水星的 3:2 的轨速比率，一个恒星日 (自转的周期) 大约是58.7个地球日，一个太阳日(太阳穿越两次子午线之间的时间)大约是176个地球日。
磁场
    不管它的缓慢自转,水星有一个相对强劲的磁気圈，是地球产生的磁场力的1%。这个磁场以一个方式类似地球的方式被产生，是藉着核心金属液体的流动产生的电场；目前的估计水星的核心不足以热到来液化镍-铁合金，但是它应该可以液化一些低熔点的物质例如说硫或锍。也可能水星的磁场是一个现在已经停止的早期的发电机效应产生的残余产品，磁场已经“冻结(保存)”在了固体磁性材料中。
水星上的铁
    水星所含有的铁的百分率超过任何其它已知的星系行星。这里有数个的理论被提出来说明水星的高金属性。
    一个理论说本来水星有一个和普通球粒状陨石相似的金属—硅酸盐比率. 那时它的质量是目前质量的大约 2.25 倍，但在早期太阳系的历史中的某个时间，一个星子/微星体撞掉了水星的 1/6。影响是水星的地壳和地幔失去了。类似的另外一个理论是一个用来解释地球月亮的形成的，参见巨物影响理论。另一种说，水星可能在所谓太阳星云早期的造型阶段，在太阳爆发出它的能量之前已经稳定。在这个理论中水星那时大约质量是目前的两倍；但因为原恒星收缩，水星的温度到达了大约 2500K 到 3500K 之间；甚至高达 10000K。许多的水星表面的岩石在这种温度下蒸发，形成 "岩石蒸汽"，随后，"岩石蒸汽" 被星际风暴带走。第三个理论，类似第二个，认为水星的外壳层是被太阳风长期侵蚀掉了的。
水星上的冰
    在1992年的雷达观察中显示水星含有冻结的水冰。这被认为只存在于那永远的阴暗一面的环形山底，被彗星和/或从行星内部喷发出来并堆积在那里。
神话传说
在古罗马神话中水星是商业、旅行和偷窃之神，即古希腊神话中的赫耳墨斯，为众神传信的神，或许由于水星在空中移动得快，才使它得到这个名字。中国古代称水星是辰星。
早在公元前3000年的苏美尔时代，人们便发现了水星，古希腊人赋于它两个名字：当它初现于清晨时称为阿波罗，当它闪烁于夜空时称为赫耳墨斯。不过，古希腊天文学家们知道这两个名字实际上指的是同一颗星星，赫拉克赖脱（公元前5世纪之希腊哲学家）甚至认为水星与金星并非环绕地球，而是环绕着太阳在运行。

基本参数

轨道半径(天文单位)	0.3871
轨道偏心率	0.206
轨道对黄道斜角(°)	7.00
公转周期(年)	0.2408
会合周期(日)	115.88
质量(相对于地球)	0.0553
半径(相对于地球)	0.382
平均密度(克/厘米³)	5.43
表面重力(米/秒²)	3.70
逃逸速度(千米/秒²)	4.4
赤道自转周期(日)	58.646
赤道对轨道斜角(°)	0.1
目前发现卫星数	0
平均轨道速度(千米/秒)	47.88
反射率	0.106
平均地表温度(℃)	179
最高地表温度(℃)	427
最低地表温度(℃)	-173
大气组成	氦 98％氢 2％

精彩图片

这张仿真影像，是根据在2006年11月3日拍摄的滤光镜影像建构出来的。影像上可见到太阳活跃区及11月9日水星凌日过程中的六个位置 (左下到中右方)。
此图利用一些数字技巧，结合了许多张从2004年三月以来，水星随时间变化的位置。每张图都在英格兰的利兹的同一个地点拍摄，时间都在日落后的33分钟。
这张影像是由唯一曾经飞越水星的水手十号宇宙飞船在1974年所拍摄的。
水星这颗行星很像一颗卫星。正如很多的卫星一般，水星的古老表面是到处都有陨石撞击所留下来的坑洞。影像为水星的西南部，水手十号宇宙飞船在1974年所拍摄的。
在影像上，比底卡斯老的陨石坑，被辐条物质盖住了，而较年轻的陨石坑，则是重迭在辐条的上面。
2000年5月5日，所有五颗肉眼可见的行星(水星、金星、火星、木星、土星)再加上月球与太阳将几乎排在同一直在线。
水星的内部结构。它有一个主要由铁和镍构成的核，幔和壳的主要成份是硅酸盐。
此图是由信使号探测器在2008年1月飞越水星时所拍摄的。
水星上相对较强的重力有助于将表面上较高的地形变得平坦；上图有信使号探测器在接近到离水星约1/2地球直径的距离所拍。
水星卡洛里盆地的色彩强化影像；这是太阳系最大的撞击坑之一，他可能是太阳系形成初起时，由一颗大型的小行星所造成的。