为何说水星是太阳系内最神秘的行星?多颗航天器近距离观测!


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太阳系八大行星中 , 哪个最神秘?是已经死去的火星 , 还是温室效应爆表的金星 , 是有着巨大行星环的土星 , 还是像熊孩子一样躺着自转的天王星?可能和你想的不一样 , 对于很多天文学家来说 , 他们会把票投给水星 , 为什么呢?

首先 , 我们对水星的了解远不如其他行星 , 别看它同样作为内太阳系行星 , 距离地球没多远 。 但是早先我们对它的了解 , 甚至还不如距离我们最远的海王星 。 因为水星距离太阳非常近 , 这导致了我们从地球上对它进行观测非常不方便 。

你想 , 不管你啥时候瞅它 , 它旁边总有个远光灯在那碍事 。 所以你只能趁傍晚或者凌晨的一小点时间去观察 , 机会非常有限 。 通过早期的初步观测 , 人们发现了水星的第一个神秘之处 , 它的密度似乎有点过大了 。
根据行星形成理论 内太阳系的这些岩质行星 , 它们都来源于太阳系形成初期的尘埃云坍缩 。 所以按理来说 , 这些行星的组成成分应该都差不多才对 。 考虑到质量越大的行星 , 它内部的应力压缩会更明显 。 因此 , 对于这些行星来说 , 个头越大的 , 密度也会越大 。

你像水金地火这四个行星 , 地球是最大的 , 密度达到了5.5克每立方厘米 , 金星个头和地球差不多 , 只小了一点 , 所以密度也略小一点 , 是5.2克每立方厘米 。 火星个头就比较小了 , 和一些卫星差不多 , 只比木卫三大了一点 , 所以密度只有3.9克克每立方厘米 , 还不到4克 。
而水星的个头是最小的 , 比一些卫星还要小 , 只比月球大三分之一 。 按理来说 , 它的密度应该比火星更小 , 顶多三点几克每立方厘米 。 可是实际计算后发现 , 水星的密度竟然高达5.4克每立方厘米 , 比金星还要大 , 只比地球小了一点点 。

不合常理的高密度 , 使人不得不怀疑 , 这水星应该不会是个老六吧 。 表面上看 , 它和其他三兄弟很像 , 但没准它有着截然不同的身世 。 比如是一个被剥离了外壳的行星内核 , 这个观点确实是目前很流行的一种假说 。
为了能够进一步探寻水星的身世之谜 。 1974年 , NASA发射了人类的第一颗水星探测器水手十号 。 在水手十号近距离窥探下 , 人们不仅绘制出了将近一半的水星表面地图 , 同时还发现了水星另一个神秘之处 , 它竟然有磁场 。

尽管水星的磁场非常弱 , 只有地球的1% , 但是以水星的个头 , 它的内核应该早已冷却才对 。 加上它的自转极为缓慢 , 因此理论上不太可能还存在着磁场 。 但是从水手十号收集的数据来看 , 水星又确实有着类似地球一样的磁场 。
这意味着水星的内核可能并未冷却 。 关于水星是否有一颗熔融状态的核心 , 科学界一直争论不休 。 直到2002年 , 科学家通过对水星自转的高精度测量 , 采用较为充分的证据 , 确认了水星的内核确实没有彻底冷却 。

鉴于水星的个头之小 , 它的熔融态内核应该不会像地球一样 , 主要是铁镍之类的合金 , 而是应该有着更轻的元素构成 。 比如硫化铁 , 可是以水星到太阳的距离 , 像硫这样的轻元素 , 应该早就被太阳风吹跑了 , 除非水星当初不在今天的位置 。
也就是说 , 它原本可能是在距离太阳较远的地方 , 然后某种原因使它跑到了今天的位置 , 难怪它的轨道偏心率这么大 。 听起来有点道理 , 仅仅有理论可不行 , 科学需要证据 。 于是 , 2004年 , NASA发射了第二颗水星探测器 , 信使号 。 经过了漫长的飞行和轨道调整 , 2011年信使号终于成功泊入水星环绕轨道 。

通过信使号自身的质量和轨道参数 。 我们首先可以精确计算出水星的质量 , 再配合近距离的测量 。 这次人们精确测算出了水星的密度 , 确实远远高于理论值 。 然后信使号通过低轨道飞行 , 借助携带的中子光谱仪 , 在水星大气中探测到了丰富的元素信息 。

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