水星概況
水星是太陽系中體積和質量最小的行星。其質量僅為地球的 18 分之一,直徑約為地球的五分之二。水星幾乎沒有大氣層,使其無法吸收熱量,因此會迅速失去白天從太陽接收的能量。
儘管距離太陽最近,但水星並不是太陽系中最熱的行星(金星才是)。水星上的一次太陽日(太陽升起、落下並再次升起的時間)大約持續 176 個地球日。此外,水星的運行方式與地球截然不同。由於其軌道離心率,太陽會升起(和落下)兩次!因此,在水星上,太陽再次出現在同一個地方需要更長的時間,一個太陽日的持續時間幾乎是一年的兩倍。
儘管水星自轉緩慢,但它以 47 公里 / 秒的速度繞太陽運行,比任何其他行星都快。與其形成鮮明對比的是,金星是太陽系中速度第二快的行星,為 35 公里 / 秒。


水星作為一顆類地行星,主要由鐵、鎳和硅酸鹽岩石組成。它有一個巨大的鐵核,約佔其體積的 61%(而地球核僅佔其體積的 16%),還有一個 400 公里厚的。順便一提,水星的核心與我們的月亮大小相近。
與月亮的另一個相似之處是水星乾燥的岩石表面佈滿了隕石坑。隕石坑是小行星或其他空間物體撞擊的結果。一顆行星的隕石坑越多,它的年齡就越大。由於水星的表面佈滿了隕石坑,它的年齡可能很大。
當水星在地球上的觀察者看來“倒退”時,就叫逆行。實際上,這顆行星並沒有改變它的方向,這隻一種視覺錯覺。水星在一個日曆年內逆行三到四次,持續大約三週。
由於水星很小且自轉週期為 59 天,因此水星的表面温度變化範圍比我們太陽系中的任何其他行星都要大。它的範圍可以從夜間的 -173°C 到白天的 427°C。
水星軌道週期為 87.9691 地球日,從地球上看,它大約 116 天左右與地球會合一次,公轉速度遠遠超過太陽系的其他星球。水星的快速運動使它在羅馬神話中被稱為墨丘利,是快速飛行的信使神。
水星組成與結構
水星主要由岩石和金屬組成,沒有已知的天然衞星或環。它有一個巨大的鐵核,大約佔了它的體積的 55%。地核被一個厚度在 500 到 700 公里之間的岩石地幔包圍。
地函之上是一層薄薄的地殼,厚度約 100 到 300 公里。地殼主要由矽酸鹽岩石組成,並被無數的隕石坑和山脊覆蓋。
水星的大部分地表被被重力拉伸變形形成的斷裂帶所覆蓋。這些斷裂帶被認為是水星形成早期由多次巨大的撞擊事件造成的。
水星大氣與磁場
與其他類地行星不同,水星幾乎沒有大氣層。它的大氣層主要由氦、氫和氧組成,來自太陽風和其他來源。這種稀薄的大氣層幾乎沒有隔熱作用,導致水星表面温度在太陽照射下急劇變化。
儘管水星的大氣很稀薄,但它仍然能夠產生磁場。水星的磁場大約只有地球磁場強度的 1%,但它的存在表明水星的核心至少部分是液態的。
水星表面特徵
水星表面佈滿了數十億年來無數的撞擊坑,見證了它長期的地質活動。撞擊坑的範圍從小的碗形狀到直徑數百公里的多環撞擊坑。
水星上最大的已知撞擊坑是卡洛里盆地,直徑約 1,550 公里。這個撞擊坑是由一顆直徑大約 100 公里的巨大小行星或彗星撞擊形成的。
除了撞擊坑外,水星表面還覆蓋著廣闊的平原,稱為月海。這些平原是由古代火山活動形成的,由熔岩流填充。
水星表面還有許多斷層和山脊,這些斷層和山脊是由行星冷卻和收縮引起的。這些特徵形狀各異,從低矮的脊到高聳的山脈。
水星探測
水星是太陽系中迄今為止探索最少的行星之一。自 1970 年代以來,只有兩艘太空船曾近距離探索過水星:
- 1974-1975 年的水手 10 號
- 2011-2015 年的信使號
這些任務提供了水星表面和組成的寶貴數據,但仍有許多關於這顆行星的謎團有待解開。
未來計畫中的任務,例如 BepiColombo 號,將有助於填補我們對水星的知識空白。這些任務將研究水星的磁場、組成和表面。
水星的顏色:探索其多變色調
水星,太陽系中最靠近太陽的行星,以其獨特的顏色而著稱。儘管經常被描述為「灰色」,但水星在不同光照條件下會展現一系列細微的色彩。
水星表面的礦物成分
水星表面的礦物成分決定了其顏色。這些礦物包括:
礦物 | 顏色 |
---|---|
長石 | 灰白色 |
鐵橄欖石 | 橄欖綠色 |
斜長石 | 淡藍色 |
輝石 | 深綠色 |
不同光照條件下的顏色變化
зависимости от условий освещения:
光照條件 | 水星顏色 |
---|---|
白天 | 橙色至棕色 |
黃昏或黎明 | 紅色至紫色 |
夜間 | 深藍色 |
橙色至棕色:在白天,太陽直射下,水星表面的長石和鐵橄欖石反射出橙色至棕色調。
紅色至紫色:在黃昏或黎明,當陽光以較低角度照射時,水星的斜長石和輝石產生紅色和紫色反射。
深藍色:在夜間,沒有陽光照射,水星表面散發出其自身微弱的紅外線輻射,呈現深藍色。
表面的老化效應
隨著時間的推移,水星表面受到太陽風和隕石撞擊的持續轟擊,使其顏色發生變化。
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水星
行星的顏色真的如你看到的那樣嗎?
- 變暗:太陽風和隕石撞擊會去除水星表面的鬆散顆粒,暴露出更深處的暗色礦物。
- 發紅:隨著鐵元素的氧化,水星表面會逐漸發紅。
結論
水星的顏色並不是一成不變的灰色,而是一個複雜且多變的色調範圍,取決於不同的礦物成分、光照條件和表面老化效應。