宇宙揭秘之太阳系成员“水星”( 二 )





唯一合理的解释 , 只能是水星的内核没有凝固 , 现在仍然处于熔融状态 。 但这个解释同样令科学家们感到费解 , 这么小的体积怎么几十亿年都不冷却呢?其实 , 想要确定一颗行星的地壳下面是否存在液态物质 , 有一个比较简单的测定方法 , 就是:测定水星自转的稳定性 。
这是为什么呢?你可以自己回家做一个实验 , 分别转起一个生鸡蛋和熟鸡蛋 。 你会发现煮熟的鸡蛋会旋转得很快 , 而且转速均匀 。 而生鸡蛋因为受到里面蛋液的影响 , 旋转起来会比较困难 , 自转轴不稳 , 转速也不均匀 。
所以 , 要想确定水星的内核到底是不是液态的 , 我们只要能精确测量水星的自转速度 。 如果它的自转速度是绝对均匀的 , 那么就可以认为水星是一个固体的石头球 。 反之 , 它的地壳下面 , 就一定藏着一些液态物质 。 毫无疑问水星确实是一颗“生鸡蛋” 。 水星必定拥有一个熔化或者部分熔化的内核 。 这个液态内核到底是如何形成的呢?水星的内核中很可能混合着一些类似于硫的轻元素 。 水星的核心中含有丰富的硫元素 。
水星的绕日轨道似乎也说明水星并不是在原地形成的 。 水星的公转轨道是一个偏心率很高的椭圆 。 水星距离太阳最远的时候 , 距离是近日点的 1.5 倍 。 在水星形成初期 , 遭到过其他行星的撞击 , 把它的轨道给撞扁了 。
水星上没有水的观点是错误的 , 水星上是有水的!水星的两极都有大量水冰 。 水星在中国之所以叫“水星” , 并不是因为古人觉得水星上有水 , 就像“金星”的得名也不是因为上面有金矿 。 在我国古代 , 阴阳五行之说盛行 , 5颗肉眼可观测到的行星 , 也就分别以金、木、水、火、土命名 。 在很长一段时间内 , 人们都觉得水星上绝对不会有水出现 , 无非两大原因:一是“近” , 二是“小” 。 首先 , 我们知道 , 水星是离太阳最近的一颗行星 , 最近太阳最近时只有4600万千米 , 相当于地球公转轨道半径的三分之一 。 在太阳的照射下 , 水星上的白天温度极高 , 可以达到430摄氏度 , 就算有水也蒸没了 。 另一个原因在于 , 水星也是最小的一颗行星 , 所以它对气体分子的吸引力比不上地球 。 物质就能从水星逃走 。 因此 , 包括水蒸气在内 , 水星大气中的分子很容易就能逃到太空中 , 所以水星几乎没有大气层 。



水星两极有不少坑坑洼洼的陨石坑 , 水星缺少温室气体的庇护 , 水星地表热量散失很快 。 在没有光照的夜间 , 最低温度低达零下170℃ 。 另一方面 , 由于水星的自转轴倾角非常小 , 只有0.1度 , 因此在水星的两极存在很多永久阴影区——相当于一年到头都是寒冷的黑夜 。 这里常年处在零下170℃的极端寒冷环境中 。 在这种环境中 , 无论是彗星带来的水 , 还是自身内部逸出的水蒸气 , 都会瞬间凝结成冰 。 水星还有很多有机物 。 但是不可能是水星生命 , 很可能是受到陨石或者彗星的撞击而来 。
水星没有卫星 。 无独有偶 , 太阳系八大行星中 , 金星也没有卫星 。 这只是意外或巧合吗?不是 。 事实上 , 作为太阳系内拥有45亿年以上漫长历史的成员 , 水星和金星根本就不可能拥有卫星 , 虽然它们很可能历史上曾经有过卫星 , 但只能是昙花一现 , 它们的卫星轨道必定是不稳定的 , 要么很快飞走了 , 要么不久之后就坠毁在行星上 。



如果这个卫星是同步卫星 , 那么行星上的突起位置不会变化(或基本不变) , 因此这个突起也不会消耗能量和动量 , 不会对卫星的运行有任何影响 。 如果这个(顺行)卫星的轨道高于同步轨道 , 例如月球 , 那么它会转得比行星自转更慢 , 而行星上的突起因为始终是对着卫星的 , 因此这个突起在行星上的位置是沿着自转方向往后跑的 , 例如定义行星自转方向为自西向东 , 那么突起的位置就是在行星表面自东向西运动的 , 其效果相当于卫星的引力拖着行星上的一部分物质往后跑 , 这必将导致一种类似于摩擦力的阻力来阻碍其运动 , 这一方面会使行星的自转减速(自转角动量减小) , 即潮汐摩擦;同时这个力的反作用力会作用到卫星上 , 使卫星公转加速(公转角动量增加)——通过潮汐作用 , 行星将角动量转移到卫星上 , 卫星公转加速则使得卫星的轨道升高 , 逐渐远离行星 。 正是因为高轨道顺行卫星会逐渐远离行星 , 随着离行星越来越远 , 如果这个卫星的轨道低于同步轨道 , 那么它会转的比行星自转快 , 行星上的突起会沿着行星自转方向往前跑 , 这种潮汐摩擦将加速行星自转 , 同时其反作用力则使卫星公转减速 , 在反向的潮汐牵引作用下卫星轨道将越来越低 。 如果这个卫星是逆行卫星 , 其效果将相当于卫星拖着行星上一小块物质往后跑 , 这将使行星自转角动量减少 , 同时卫星公转角动量增加;如果定义行星自转角动量为正 , 那么逆行卫星的公转角动量就是负值 , 给一个负数加上一个正数 , 势必使其绝对值减小 , 因而卫星公转速度也会越来越慢 , 轨道越来越低 。 正是因为逆行卫星无论轨道高低 , 都会逐渐接近行星.

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