登陆注册
12539500000005

第5章 水星之谜

太阳灼烤,难得露面

地球到月球的距离是38万千米,地球与水星最靠近时也有7700万千米,而水星跟月球差不多大小。难怪人们传说:哥白尼临终前最大的遗憾就是:一辈子没有看到过水星。

水星是离太阳最近的行星。它到太阳的平均距离只有5800万千米,这个距离只有地球到太阳距离的0.4倍。太阳光用8分多钟跑到地球上来,而只用3分钟多一点就可到水星表面了。

水星离太阳这么近,我们很难清楚地看到这颗最靠近太阳的内行星,连专业天文学家也经常看不到水星。

我们知道,水星的轨道在地球轨道的内侧,每88天围绕太阳运行一周。在地球上看水星,水星总是在离太阳不远的地方转来转去,就好像太阳母亲身边最离不开的小孩。水星和太阳形影相随,在天空中的角距离总是很小,最大时绝不会超过28°,这就是说,在最好的情况下,从地球上看水星,水星只能在东方天空比太阳早升起一个半钟头,或在西方比太阳迟下落一个半钟头。此时此刻,太阳的光辉映衬着天空,水星被淹没在曙暮的天光里,难得露出自己的身影。

其实,水星常常很亮,有时间与天空中最亮的天狼星不相上下,但同太阳的晨光余辉相比,未免黯然失色了。

水星的大小在太阳系行星里排在倒数第二,直径只有4880千米,甚至比不上大行星的某些卫星,比如木卫三(直径5276千米)、土卫六(直径5120千米)都要比它大。水星比地球的卫星——月球(直径3476千米)大不了多少,但是比起月球到地球的距离却远多了,月球到地球距离是38万千米,水星与地球最靠近时,距离达到7700万千米。

水星非常小,又总是靠近太阳,我们要见到水星比较难。要看到水星,只有当水星与太阳的角距离达到最大时,太阳在地平线以下,天色昏暗,而水星恰好在地平线以上的时候,我们才有机会看到它。这样的机会一年中只有很少的几次。当水星非常难得地恰好从地球和太阳之间通过时,我们有可能在太阳圆面上见到这个小小的行星,人们将这种现象取了个好听的名字:水星凌日,这种情形,每一世纪大约出现12次。

水星的行踪难觅,从地球上对它进行研究自然难以奏效。在地球上,用最好的天文望远镜观测水星时,只能分辨出水星上750千米大的区域,看不清水星表面的细节。曾经有人认为水星自转周期与公转周期一样,始终以同一面朝向太阳。但是,直到20世纪60年代,天文学家用射电望远镜对水星进行了雷达探测,观测结果清楚表明,水星自转周期是59天,是公转周期88天的2/3。换句话说,水星每绕太阳转两周,绕自己的轴线转三周,这种运动形式多么和谐!

水星上有生命吗

水星上没有大气,太阳近距离地灼烤着水星,以九倍于给地球的光和热倾注于水星上,使水星面向太阳的一面,最高温度可达到400℃左右,岩石中的铅和锡都会被太阳光熔化析出,更别说生命的存在了,这里是太阳系最热的地方之一,黑墨般的天空悬挂着巨大的太阳,比地球上看到的太阳大八倍,四周寂静无声,简直像一座炼狱。别以为水星只是个滚烫的星球,有时候又冷得吓人。在水星背向太阳的一面,由于没有大气起调节温度的作用,温度下降极为迅速,温度多在零下163℃以下。水星的昼夜大约30天交换一次,即在一个月的时间里,连续暴晒,接着一个月时间跌入寒夜,真是一个火与冰的世界!这样的水星世界,对地球上任何已知的生命都意味着毁灭,不可能有生命在水星上生存。

貌似月球,内似地核

由于水星太靠近太阳了,在地球上是看不清楚水星真面貌的。

1973年11月4日,美国宇航局成功地把“水手10号”送上了飞向水星的旅程。在1974年3月和9月、1975年3月,“水手10号”三次掠过水星表面,最近时距离只有300千米,拍摄了大量照片,再用电视发回地球,一幅又一幅清晰生动的画面向人们展现未曾看到也未曾料到的水星景象。人们发现,在1974年3月的那短短几天里,我们对水星的认识比以前整个人类历史积累起来的知识的总和还要多。

乍看上去,水星非常像我们的月球。

水星表面和月球一样,到处凹凸起伏,大大小小的环形山星罗棋布,悬崖峭壁耸立,长长峡谷幽深,随处可见绵延的山脉、辽阔的平原和盆地。远远看去,和月球没有什么两样。

仔细检查“水手10号”所拍的照片,科学家们还是发现了水星和月球地貌的差别。

首先,比较环形山密布地区,水星的多环形山地区,中间有不少平坦的山间平原,这在月球上基本看不到,月球表面上密布的环形山是一个叠一个,彼此之间根本不存在平地。科学家认为,这是由于水星和月球表面引力不同的缘故。同地球引力相比,月球表面引力是0.16,水星上表面引力为0.38(把地球的表面引力取作1.00。如果一个人在地球上重量是50千克,到月球上只重8千克,到水星上会重19千克)。由于环形山都是遥远的过去由无数陨星碰撞形成的,受撞区溅出的大量物质散落面积因引力大小而不同,水星上抛射物散落面积小,二次撞击后所形成的环形山紧挨着初次撞击所形成的环形山周围;而在月球表面上,二次环形山就可以远远分散在六倍大的面积上。由此,水星上未被撞击的古老平原不容易被环形山全部占据,而是间或存在于环形山之间。

其次,水星表面到处都有不深的扇形峭壁,称为“舌状悬崖”,高1~2千米,长几百千米,这些悬崖被认为是巨大的褶皱,但在月球表面是绝对看不到的。火星上最高的陡壁达3千米,延伸数百千米,例如北极附近的维多利亚悬崖。

除了反映水星地形上的特征以外,“水手10号”还发现水星有一个磁场,虽然地球磁场比它强上100倍,但水星上确实存在类似于地球的双极磁场,且比金星和火星的磁场强多了。这一点纠正了在1974年以前的观念,人们一直以为水星由于自转缓慢不会有磁场。

水星周围有磁场,就意味着水星必定有一个铁质的内核,只有这样,水星才会有永磁场。科学家计算出铁质内核的直径为3600千米,竟和月球大小相似。因为水星密度很大,它的体积只有地球的5%,所以水星这个铁质内核该是很巨大很坚硬的。

不管水星和月球外貌多么相似,两者却有非常大的差别。月球是没有磁场也没有铁质内核的,水星的内核却与我们地球相似。

水星上的“海”

我们在照片上看到水星表面最大的地形特征是盆地,直径约1300千米,四面是高出周围平原达2千米的山峦,这个盆地在水星表层北纬30°、西经195°的地方。每当“水手10号”飞越该盆地时,水星正好运动到它的轨道上的近日点,这个盆地恰好处在日下直射点,温度骤升,成为水星最热的地方,也是太阳系所有行星表面最热的地方。人们给它取名为“卡路里盆地”。“卡路里”在拉丁语里的意思是“热”。热盆地貌似月球上的“月海”,因此也有人称它为水星上的“海”。

水星上的“冰山”

看到水星的名字,人们脑海里总会产生这样的联想:水星上面有水吗?水星和水有何关联呢?

很早的古代,日、月和五颗行星能被肉眼观测到。它们在天空有移动而且明亮,能发出连续不断的光,而那些遥远的星星,看来位置稳定,闪闪烁烁。我们的祖先,就给了日、月、五颗行星以特殊的位置,想像它们是主宰物质世界神灵的化身或是天神的住地。在西方,古罗马人看到水星绕太阳公转一周的时间最少,运行得最快,所以把希腊神话中一个跑得最快的信使“墨丘利”的名字给了水星。在中国,古时盛行用阴阳五行说,把宇宙简化成阴阳两大系统,揭示自然万物的构成变化,“阴阳者,天地之道也”。

为反映阴阳两大系统的动态变化,又引伸出金、木、水、火、土五行的相生相克、互相承接或制约,“阳变阴合,而生水、火、木、金、土”。宇宙万物是统一的,天、地、人也是三位一体。总之,任何事物的构成变化都可以用阴阳五行说来解释。在天,就为日月星;在地,就为珠玉金;在人,则为耳目口。

于是,日月的名字分别又叫太阳、太阴,五大行星又可以用五行来表示,就有了现在的水星、金星、火星、木星、土星的名称。它反映了炎黄子孙特有的智慧和思维方式,是东方的精神文化之花。难怪法兰西有句格言:“结论取决于观点”。行星的名字,可以反映当时的观点,流传到现在,成为人们习惯的称呼。

看来,水星和水不是一回事。

从现代天文观测事实上,水星上有水吗?

“水手1号”对水星天气的观测表明,水星最高温427℃,最低温鄄173℃,水星表面没有任何液体水存在的痕迹。就算是我们给水星送去水,水星表面的高温会使液体和气体分子的运动速度加快,足以逃出水星的引力场。也就是说,要不了多久,水和蒸气会全部跑到宇宙空间,逃得无影无踪了。

水星大气中有水蒸气吗?

水星上的大气非常稀薄,大气压力不到地球大气压力的一百万亿分之一,水星大气主要成分是氮、氢、氧、碳等。水星质量小,本身吸引力不能把大气保留住,大气会不断地向空中飞逸。现在的稀薄大气可能靠了太阳不断地抛射太阳风来补充。从成分上,也有相似的系统,太阳风的大部分成分就是氢、氮的原子核和电子。

从水星光谱分析来看,水星有点大气,但大气中没有水。这已是普遍公认的事实了。

然而,宇宙的奥妙无穷,常会有人们意想不到的事发生。没有液体水,没有水蒸气的水星,却“发现了冰山”。

1991年8月,水星飞至离太阳最近点,美国天文学家用27个雷达天线的巨型天文望远镜在新墨西哥州对水星观测,得出了破天荒的结论——水星表面的阴影处,存在着以冰山形式出现的水。

冰山直径15~60千米,多达20处,最大的可达到130千米。都是在太阳从未照射到的火山口内和山谷之中的阴暗处,那里的温度在鄄170℃。它们都位于极地,那里通常在鄄100℃,隐藏着30亿年前生成的冰山。由于水星表面的真空状态,冰山每10亿年才融化8米左右。

天文学家是这样解释水星冰山形成的:水星形成时,内核先凝固并发生剧烈的抖动,水星表面形成褶皱——高山,同时火山爆发频繁,陨星和慧星又多次相冲击,致使水星表面坑坑洼洼。至于水是水星原来就有的,还是后来由陨星和慧星带来的,看法上还有许多分歧。

虽然,水星有水的说法尚待证实,但有水就有生命。美国科学家们的新发现,引起学术界的浓厚兴趣。

同类推荐
  • 医疗革命(青少年科谱知识丛书)

    医疗革命(青少年科谱知识丛书)

    科学是人类进步的第一推动力,而科学知识的普及则是实现这一推动的必由之路。在新的时代,社会的进步、科技的发展、人们生活水平的不断提高,为我们青少年的科普教育提供了新的契机。抓住这个契机,大力普及科学知识,传播科学精神,提高青少年的科学素质,是我们全社会的重要课题。为此,我们特别编辑了这套“青少年科普知识”丛书,主要精选现代前沿科技的各个项目或领域,介绍其研究过程、科学原理、发展方向和应用前景等,使青少年站在当今科技的新起点寻找未来科学技术的契入点和突破口,不断追求新兴的未来科学技术。
  • 天体密码破译

    天体密码破译

    宇宙的无限魅力就在于那许许多多的难解之谜,使我们不得不密切关注和发出疑问。本书包括太阳与人类的关系、日食形成的原因、恒星起源的假说、解释星系撞击、陨星坠落会伤人吗等内容,去伪存真地将未解之谜与科学研究结合起来,非常适合广大青少年读者阅读和收藏。
  • 蓬勃发展的现代农业(科普知识大博览)

    蓬勃发展的现代农业(科普知识大博览)

    要想成为一个有科学头脑的现代人,就要对你在这个世界上所见到的事物都问个“为什么”!科学的发展往往就始于那么一点点小小的好奇心。本丛书带你进行一次穿越时空的旅行,通过这次旅行,你将了解这些伟大的发明、发现的诞生过程,以及这些辉煌成果背后科学家刻苦钻研的惊心时刻。
  • 失踪之谜百科(科学探索百科)

    失踪之谜百科(科学探索百科)

    人类社会和自然世界是那么丰富多彩,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多谜团还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解无限的谜团。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个谜团不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奇怪事物和难解之谜,又不得不向新的问题发起挑战。科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
  • 发现未知的世界(走进科学丛书)

    发现未知的世界(走进科学丛书)

    1730年7月7日下午5时,在法国某地断头台前,一个人正拼命推开行刑队员套向他脖子的绞索,向蜂拥围观的人群扔出一卷羊皮纸,并大声吼道:“我的财宝属于能读懂它的人!
热门推荐
  • 九神宫

    九神宫

    这是我的第一部作品,而且我还是一个新手,如果那里不好请各位前辈多多指导。一珠在手,天下我有.
  • 蝶姬妖娆:魔王宠妻蚀骨

    蝶姬妖娆:魔王宠妻蚀骨

    狗血穿越,却是千年之缘;一世轻狂,却摊上腹黑冷魔王。他阴冷如斯,三界神魔,闻他丧胆,唯有她敢武逆不遵,谁敢说非常无能!且看她闯瑶池,夺双宝,驭神龙,训魔君,拐球逃下凡尘,扰得三界鸡飞狗跳!执子之手,傲首苍云。
  • 冷王邪妃傲天下

    冷王邪妃傲天下

    前世,她是叱杀风云的“妖女”特工,他是古武界的冷绝漠然大少。断崖前,她眼睁睁看着他倒在血泊里......她血泪流下,抱着他纵身跳下悬崖......当她变成了她,毫无灵根,胆小懦弱,众人嘲笑的废材,转身变妖艳狡黠的天才少女,修炼成神,遗世独立,飞升上界......他依旧是冷酷邪魅闻名天下的绝世天才.......他和她再次相遇,却互不相知,他们是否会再次相爱,翻云覆雨,携手笑看天下间?当腹黑遇到腹黑,当妖艳遇上冷邪,会擦出怎样的爱情火花?他们成神之路上会发生怎样的奇遇,怎样的危机呢?敬请期待吧!!!
  • 我们的黑色恋情

    我们的黑色恋情

    她陌离染——一代巨星,享受着众星捧月。夜晚,她又化身成了杀人不眨眼的“离”,拒人于千里之外。直到他强吻了她,她本来的生活被打乱了。她的身上到底有多少不为人知的秘密呢?
  • 吉人天相

    吉人天相

    在如今智能手机普及的年代,出现一个神秘的组织,他们研发出一款手机软件,并面向全球推广。在软件上接受任务并完成后,不但有现金奖励,更有提高人类各项属性的丹药,使人趋之若鹜。人类进化之路,再一次向前推动着。究竟这一切的进化是为了什么。。。天下风云起,浮生谁是梦
  • 我的体内有魔神

    我的体内有魔神

    原本的他生于豪门,不料一场车祸让家庭支离破碎。父亲去世,母亲瘫痪在床。15岁的他从天堂掉落凡尘,承担起家庭重担。“我欲成魔,血与封天!”神又如何,魔又怎样?这世界上,最丑恶的不是恶魔,而是..人心!!——徐峰
  • 【完结】绝色尤物之杀手太冷

    【完结】绝色尤物之杀手太冷

    【本文纯属虚构】男人这种动物,对于苏若来说,没有爱与不爱,只有杀与不杀!绝美的容颜下,她有着一颗冷若寒冰的心,杀人是她唯一的乐趣,也是她赖以生存的技能。离奇穿越到这个陌生的时空,她获得了新的能力,这将使她在这里活得游刃有余,随心所欲。她有如一朵妖艳而致命的罂粟花,让人情不自禁沉迷其间,无法自拔。只是,再妩媚多情的笑容,也终究,只是一张张诱人而危险的面具。这世上,是否有一个人,足够强大坚韧到,能将她的心,悄悄融化......
  • 厚黑学全集

    厚黑学全集

    《厚黑学大全集》广泛收集相关资料和规范版本,涉及文学、哲学、政治、经济学、心理学、社会学等诸多领域,分类明显。为便于广大读者研读,现分为上、下卷精心编辑出版。上卷内容主要包括“《厚黑学》原典”、“李宗吾自述”、“名家谈李宗吾”、“厚黑教主传”以及“历史上的厚黑名人”等;下卷内容包括“活学活用厚黑学”和“曾国藩官场厚黑镜鉴”,重点放在“活学活用厚黑学”这一编,从为人处世、职场官场、推销经营、情场交友、人情世故、厚黑口才等诸方面,详析、评述“厚黑”原理,做到厂内容丰富全面,举例生动活泼,阐释深入浅出,故事精彩而富有哲理。
  • 星光下的青春

    星光下的青春

    陈梓玉是一名外地的学生,与她相同出处的杨青青与她是闺蜜,柳莹是一个平民家里孩子,从小十分独立自强,许晨晨是一个乐观大胆的男生……可是,一场不该有的误会让杨青青和陈梓玉关系破裂,柳莹因为家庭原因走上绝路,陈梓玉认为许晨晨伤害了自己,决定与许晨晨一刀两段……失去了朋友的陈梓玉,开始感到绝望,但是她不放弃,她还记得柳莹说过,再艰难又怎么样,活下去啊!几个月后,美丽的星光之下,一座神奇的桥使原本关系破裂的梓玉和青青和好,许晨晨重新认识自己,感到自己犯的错误太多,去了美国,再也没有音讯……每个人的青春最后都成了一场梦,在自己的一片星空中,闪烁着光芒,繁华落尽,曲终人散,唯有青春永不磨灭。
  • 争锋之天地有龙传

    争锋之天地有龙传

    诗曰:双虹弥天血日现,七星和月万道变!悬壶众生隐功名,魔魂鬼颅铸灵卷。华年九曲真意存,惊破虚空藐云汉。若饮苍海醉仙踪,且看天地有龙传!方延自出生便身背不解之谜,为凌蒙各大宗门所嫌弃!但缘起缘灭入幻梦,修仙问道踏征途。随着众多谜团悉数开解,一场更大的阴谋也逐渐露出了冰山一角……