水星是太阳系最靠近太阳、也是八颗行星中体积最小的一颗。它属于类地行星,表面由岩石构成,没有能够显著调节温度的浓厚大气。水星从未有现代意义上的发现者:它足够明亮,古代文明早已记录其在晨昏天空中的快速移动。英文名Mercury来自罗马神话中行动迅捷的信使神,呼应它相对恒星背景移动较快的视觉印象。

JPL行星参数表给出水星平均半径2,439.4千米、质量约3.30103×10²³千克。它距太阳平均约5,791万千米,沿偏心率较大的轨道运行,约88个地球日完成一周。相对恒星自转一次约需58.646日,并与公转形成3:2自旋—轨道共振:每公转两周恰好自转三周,因此从一个正午到下一个正午的太阳日约为176个地球日。

水星表面遍布撞击坑,外观容易让人联想到月球,但两者地质历史并不相同。卡洛里盆地是其最显著的大型撞击构造之一;广泛分布的叶状陡坎则被解释为行星内部冷却、整体收缩时地壳受挤压留下的断层地貌。信使号还识别出被称为“凹陷”的明亮浅坑,提示浅层挥发性物质曾经逸失,说明这颗靠近太阳的行星并非完全缺少挥发成分。

水星具有异常巨大的金属核心,相对于行星尺度占比远高于地球。核心部分仍为液态,并维持一个全球磁场;它的强度虽远弱于地球磁场,却足以与太阳风相互作用形成小型磁层。关于巨大核心为何形成,早期高温蒸发、巨大碰撞剥离外层或原始物质成分差异等方案都曾被讨论,目前不能把任何单一方案写成完全定论。

由于大气极稀薄,水星白昼地表可升至约430摄氏度,夜间则可降到约零下180摄氏度。它周围只有由太阳风和表面溅射产生的稀薄外逸层,成分包括氧、钠、氢、氦和钾等。尽管整体温度极端,雷达和信使号观测支持两极永久阴影撞击坑内存在水冰;这并不意味着水星拥有广泛液态水,而是局部低温环境保存了冰和其他挥发物。

NASA的水手10号在1970年代首次近距离飞越水星,信使号随后成为首个环绕它运行的探测器,完成全球测绘并测量重力、磁场和表面成分。ESA与JAXA合作的贝皮科伦坡任务将进一步研究其内部、表面、外逸层与磁层。不同任务的数据分辨率和观测几何不同,档案图像中的色彩增强也常用于突出成分差异,不等同于肉眼颜色。

从地球观察水星并不容易,因为它在天空中总靠近太阳,只在日出前或日落后短暂出现。任何观测都必须避开太阳,尤其不要在望远镜或双筒镜中无滤镜扫向太阳附近。档案所列半径、质量和周期为长期基准参数;水星与地球的实时距离、可见时刻和相位变化应以具体日期的专业星历为准。

SOURCES

资料来源与参数依据