太陽系里有八大行星,其中水星距離太陽最近,早在公元前3000年,人類就注意到了這顆行星。時(shí)至今日,我們對水星有了更多的了解,也發(fā)現(xiàn)了水星還有不少的特殊之處??偟膩碇v,水星創(chuàng)造了七個(gè)太陽系之最,或者說,水星創(chuàng)造了七個(gè)太陽系紀(jì)錄,下面我們就來看一看,在這些紀(jì)錄中,除了離太陽最近之外,其它的是什么。
“跑”得最快的行星
按照遠(yuǎn)到近的順序(相對于太陽),太陽系八大行星的平均公轉(zhuǎn)速度依次為:5.43、6.81、9.64、13.06、24.13、29.78、35.03以及47.89(單位是公里/秒),可以看到離太陽最近的水星,其公轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它的行星,以這樣的速度,平均每87.969個(gè)地球日,水星就可以圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈。
其實(shí)這種現(xiàn)象用經(jīng)典力學(xué)就可以很好地解釋,距離太陽越近,受到的太陽引力就越大,因此行星的公轉(zhuǎn)速度就必須要相應(yīng)地增加,從而產(chǎn)生足以平衡太陽引力的“離心力”(注:這是一種虛擬的力,其實(shí)是物體慣性的表現(xiàn)),如果速度不夠的話,行星的軌道就會降低,直到墜入太陽。
軌道離心率最大的行星
水星的近日點(diǎn)約為0.3075個(gè)天文單位,遠(yuǎn)日點(diǎn)約為0.4667個(gè)天文單位,離心率高達(dá)0.2056,這也使水星成為了太陽系中軌道離心率最大的行星。有意思的是,由于水星的離心率較大,公轉(zhuǎn)周期又短,因此在很多時(shí)候,水星會比金星更加接近地球。
體積和質(zhì)量都最小的行星
水星的半徑僅為2440公里,只比月球稍微大一點(diǎn),雖然水星的密度達(dá)到了5.427克/立方厘米,比火星要高得多,但是由于它的體積實(shí)在太小,因此其質(zhì)量也只有3.3011 x 10^26克,大概相當(dāng)于地球質(zhì)量5.6%的樣子。
擁有太陽系最大隕石坑的行星
在大約36億年前,一顆直徑約為100公里的小行星狠狠地撞上了水星,并在水星表面留下了一個(gè)巨大的隕石坑,這就是我們現(xiàn)在所看到的卡洛里斯盆地,觀測數(shù)據(jù)顯示,卡洛里斯盆地的直徑約為1550公里,總面積可達(dá)180多萬平方公里,其規(guī)模是已知太陽系中最大的。
晝夜溫差最大的行星
如上圖所示,水星并沒有被太陽潮汐鎖定,實(shí)際上,水星每圍繞太陽公轉(zhuǎn)兩圈,自己卻會自轉(zhuǎn)三圈(注:這種現(xiàn)象被稱為“軌道共振”),這就意味著,在水星上也是存在著白天和黑夜的,只不過晝夜交替的時(shí)間很長,大約為58.646個(gè)地球日。
值得一提的是,在水星上將會看到這樣的場景:在日出之后,太陽會先向著日落的方向移動(dòng),接著會停下來,向日出的方向反向移動(dòng),然后又會停下來,再次向著日落的方向移動(dòng),而這一切,正是因?yàn)樗仟?dú)特的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)周期造成的。
由于水星沒有大氣層來起保溫作用,因此水星的背陽面的溫度可以低至零下172攝氏度,而由于離太陽很近,水星的向陽面的溫度又會在太陽的炙烤下飆升至432攝氏度,由此可見,水星簡直就是一個(gè)現(xiàn)實(shí)版的“冰與火的世界”,而這種晝夜溫差也是太陽系中的最高紀(jì)錄。
探索難度最高的行星
對于太陽系中的其它行星而言,水星的探索難度可以說是最高的,首先就是太陽引力的影響,人類發(fā)射的探測器在飛向水星的時(shí)候,會被太陽引力不斷地加速,這就很容易造成探測器失控,而當(dāng)探測器抵達(dá)水星附近的時(shí)候,強(qiáng)大的太陽引力又會影響到探測器正確進(jìn)入環(huán)繞水星的軌道。
然后就是水星的引力很小,因此探測器必須要很接近水星,才能夠被水星的引力捕獲,但如果離水星太近,又很容易失控墜毀。除此之外,水星又是太陽系中“跑”得最快的行星,這無疑進(jìn)一步增加了探索水星的難度。
迄今為止,只有“信使號”這一個(gè)探測器成功地進(jìn)入了水星的環(huán)繞軌道,該探測器于2004年發(fā)射升空,在完成探測任務(wù)后,于2015年在水星表面墜毀,而它的繼任者“BepiColombo”號探測器目前正在飛往水星,預(yù)計(jì)2025年抵達(dá)目的地。
上圖為“BepiColombo”號探測器的軌跡圖,大家可以感受一下探索水星的難度。
小結(jié)
簡單數(shù)一數(shù),正好是七個(gè)太陽系之最,看上去毫不起眼的水星,卻能創(chuàng)造出這么多的太陽系紀(jì)錄,不得不說,宇宙真是很奇妙,你覺得呢?