第2章 水星上的自然条件

水星是离太阳最近的大行星，与太阳的平均距离为5800万千米，而且水星的椭圆轨道是很扁的，它与太阳的角距不超过28°，经常淹没在太阳的光辉中。尽管水星很亮，人们却很难用肉眼看清它。据说哥白尼因从未见过水星而抱憾终生。1973年，美国发射的“水手10号”探测器3次逼近水星，发回大量的图像和数据，才逐步揭开这颗行星的秘密。

水星半径是地球半径的38.3％，质量是地球质量的5.62％，因而平均密度与地球相近，为5.46克／厘米3。人们推断，水星有一个较大的铁核。每一个行星表面都有一定的逃逸速度（第二宇宙速度），地球的逃逸速度为11.2千米／秒。水星质量小，逃逸速度也小，只有4.2千米／秒。

从“水手10号”探测器传回的5000多幅水星照片来看，酷似月球的照片，表面布满大大小小的环形山或撞击坑，直径100千米以上的环形山有上千个，其中最大的一个取名为卡路里盆地，直径达1400千米，它是水星表面最明显的特征。盆地四周环绕着山，山比盆地外围的平原高2千米，盆地底部有明显的裂缝和起皱。仔细观察水星照片，可以发现水星表面有着延伸几百千米和扇形悬崖，称为舌状悬崖。据推测，这是在几十亿年前，水星慢慢冷却收缩时，外壳起皱的结果。这样的地形在其他类地行星上并不明显。

通常人们认为水星表面没有水，和它的名字完全不符。但最近科学家用雷达探测水星时发现，在水星极地有20多个宽14.5千米、长达120千米的地区反射回较强的雷达波，这或许标志着冰块的存在。科学家认为，水星赤道地区的温度虽高达近430℃，但极地区域环形山口内的温度可低到-150℃，所以水星形成初期的水能以冰的形式长期保留下来。如果这一猜测被证实，就如同发现珍宝一样令人鼓舞。

“水手10号”还有一个惊人的发现，那就是水星磁场的存在。科学家认为，天体的磁场与其内核密度和自转速度密切相关，既然水星自转速度如此之慢，它理当不存在磁场。然而水星不仅有磁场，而且是一个与地球磁场类似的偶极磁场，且两个磁场也分别与地理极接近。水星磁场在太阳风的作用下，形成了弓形激波与包围水星的磁层。尽管水星磁场远不如地球磁场强，只有地球磁场强度的1％，但要对其产生原因做出解释也不是一件容易的事。我们企盼着地球的使者再去拜访它！

水星绕太阳的公转周期为88日，原先人们认为水星自转周期也是88日。如果真是这样，水星总是固定的一面朝着太阳，另一面背着太阳，即水星有着永远的向阳面和永远的阴暗面。但在20世纪60年代初，天文学家发现从水星的阴暗面发射出大量的无线电波，这表明阴暗面的温度比预料的要高得多。于是人们从地球向水星发射一束束无线电短波，根据它反射回来的情况，确定水星的自转周期是58.7日，恰为水星公转周期的2/3。