| 水星簡介:
2007.4.24更新
水星是太陽系八大行星中最內側最接近太陽的行星，距離太陽約0.39個天文單位，是個佈滿坑洞的小行星。 在冥王星降級成為矮行星之後，成為八大行星中最小的行星。
古代的時候人類就注意到水星的存在，常常在大清早或者是傍晚太陽剛下山時出現在接近地平線的附近。
所以在中國古代水星又稱為晨星(出現在早晨的時候)或者昏星(出現在黃昏過後)。
 水星的地形外觀
水星的半徑約為2440公里，在八大行星中是最小的，小到甚麼程度呢?
水星甚至比木星最大的衛星加尼美德以及土星最大的衛星泰坦還要小!!
在照片中可以看到水星清晰的邊緣，表示水星表面沒有濃厚的大氣層。
f |
水星的表面狀況類似月球，有許多凹凹凸凸的隕石坑，但沒有月球上「海」的構造，另外大型的懸崖峭壁也十分常見
，除了這些構造以外，水星也有其他比較平緩的平原地區，可能是古代的火山區。左圖為水星表面照片與月球表面照片之比較。
水星表面這樣的地形顯示，水星在行成之後便受到許多隕石的撞擊，因此產生這樣坑坑疤疤的外表。水星上最大的隕石坑是「卡洛里斯盆地」，直徑約達1300
公里，為水星直徑的四分之一。根據推算應該是曾經遭受直徑100公里程度的小行星撞擊而產生的遺跡。
|
|
|
|
右邊兩張照片圖是由Mariner 10太空船所拍攝的水星表面近照。由照片圖中可以看出許多大小的坑洞佈滿了整個表面。水星表面的另外一個特點，是到處可見高低差達到好幾公里的斷崖地形，這種地形稱為「皺脊」，其中最長的綿延
500 公里之遙。這種地形可是只有在水星上才能看到。 |
 |
 |
造成這種地形的原因，可能是水星剛形成不久時快速泠卻收縮而造成的皺脊。據推算，水星由初形成至冷卻大約收縮了5%，使得地表嚴重扭曲。
左圖是西北大學第一次發現水星表面皺脊地形的照片，在圖中可以觀察到中央有一條貫穿的皺脊地形，通過圖中的兩個隕石坑，可以想像水星被蒸乾擠壓的過程。
在最新的資料重新分析中，認為水星可能有新的火山運動，但是仍然需要進一步的研究確認。
|
|
資料來源:Mark Robinson,
Northwestern University
|
水星的表面環境
水星晝夜溫差極大，白天攝氏 430 度，晚上約可達零下 170 度，是個非常不適合人類直接居住的環境，也是太陽系八大行星中溫差最大的一個行星。但是在最近的觀測中發現，在南極與北極的一些永遠不受日照的地方可能有冰的存在，使得水星可能成為一個擁有冰的星球。右下圖是由Mariner
10太空船所拍攝的水星表面環型山的結構，黑暗的陰影可能有冰的存在。
天文學家是如何偵測水星上面是否有水的呢?
事實上是依靠雷達的觀測。在對水星的雷達觀測發現，水星的極區有強烈的雷達反射。這種反射的特性有點類似火星的冰帽。因此懷疑水星的極區有冰層的存在，而其規模直徑大約為100公里左右。
另外水星也是在太陽系中幾個人類可能移民的地點之一，在水星的兩極有部分環型山的結構，因為整年都不會受到日照的影響，人類有機會利用那邊的冰以及人工的保溫裝置，製造人造的移民環境。 |
|
|
資料來源: NASA
|
也許你會問，為什麼水星的溫差會這麼大呢?
原因是這樣的，因為水星太過接近太陽，因此在明亮的地區接受到的太陽輻射太強，使得地表的溫度大為提高，在不受日照的部分則因為水星幾乎沒有大氣層，熱量不易傳導，使得這部分的水星表面溫度十分的低，才會形成這樣強烈的對比。
水星的星體結構
水星平均密度在行星之中只次於地球，高達5.43g/cc，十分不尋常。地球的平均密度大，是因為地球本身的重力擠壓所造成的，但水星重力很小，這意味著構成水星的成分物質很重。因此天文學家依據對於水星的測量數據推測，水星可能擁有一個很大的鐵核，而且直徑可達水星的2/3至3/4，水星，就像個鐵球一樣，而表面的矽酸鹽成分只是薄薄的一層外殼。
造成水星密度如此高的原因，天文學家們提出了三個說法，撞擊分別說，蒸發說，以及巨大撞擊說等.
目前最有力的說法為巨大撞擊說，內容是說水星早期曾經受到大撞擊，中心的金屬核較快凝固，而外部的岩質物質被吹散了，因此產生這樣的結果。
水星的大氣結構
水星表面幾乎沒有大氣層，因此表面容易受到星際物質的撞擊
，水星的大氣層跟地球和金星等行星的大氣很不一樣，因為受到太陽風的影響，更換的頻率非常的高，實際上，水星表面的氣體分子與水星碰撞的頻率還要高過互相碰撞的頻率，所以水星的大氣又稱為外氣層。最近的探測中發現水星
外氣層有鈉雲的存在。
另外水星也具有磁場，但強度很小，磁場強度約為地球磁場的
1 ％左右。關於水星大氣結構以及磁場的進一步研究，可望在2011年信使號太空船接近探測時揭曉。
水星的衛星
目前的觀測結果並沒有發現水星有衛星。水星也是八大行星中兩個沒有衛星的行星之一 (另外一顆是金星)。
水星的探測計畫
|
人類對於水星的探測計畫只有在1974年的Marine 10號探測船
，在1974年-1975年之間繞經水星三次，直到本身所載的燃料用盡，取得水星許多重要的資料與照片。右圖為Marine 10號探測船的照片。
雖然如此，人類對於水星的了解還是不夠多，大約只有45%的水星表面被探測過。另外人類對於水星兩極是否存有冰層等問題還未能夠深入研究。
也許你會問，水星距離地球這麼接近，為何不利用哈伯望遠鏡來探測水星呢?
原因是因為水星與太陽十分接近，利用哈伯望遠鏡探測水星表面有一定的風險存在。
|
|
|
Marine 10號探測船
|
 |
最新的水星探測計畫是已經在2004年發射成功的信使號探空船(Messenger)。相關的資料可以在NASA的網站看到。預計在2007年的6月5日飛越金星，並且在2011年的3月18日到達水星，對水星進行深入的研究。
信使號太空船共有六大目的，第一個希望能夠解答水星的密度為什麼這麼高(八大
行星中最高的)，第二個是研究水星的地質演變，第三個是了解水星的核心結構，第四個是研究水星的磁場，第五個是了解水星的兩極是否有特別的物質(如冰!)的存在，第六個則是研究水星的外氣層。在2011年將會是水星探測史上一個很重要很刺激的一年。
|
|
信使號的發射
資料來源: NASA
|
水星的觀測資訊
水星是最內側的內行星，這意味著水星跟太陽十分的接近，因此水星出現時的仰角不會超過15度。在傍晚時或是日出時是觀測水星的好時機，必須選擇視野較為遼
闊，展望良好，地平線附近沒有障礙物的地方作為觀測地點，才有機會看到水星，例如沒有障礙物阻擋的海岸邊，或者平原地區。 台灣地區如海岸，墾丁等地點都是觀測好去處。
水星最亮可達到0.4等，但是大多很接近太陽，最暗時可以衰減到5-6等，視盈虧而定。
水星的視直徑很小，最大不會超過11秒，因此不容易觀察其表面的細節，使用雙筒望遠鏡觀測時僅能稍微看出其盈虧的情況。使用天文望遠鏡可以看出較清晰的水星盈虧。
水星之最
水星之最: 目前我們所知道水星最特別的地方是?
相關知識
水星照片:
|
|
這是由Mariner 10太空船所拍攝的水星照片
Mariner
10號太空船在1974年3月29日在接近水星的時候所拍攝的. 由 照片中可以看出這張水星照片是由很多張小照片所拼合而成的. 十分有趣.
水星的表面坑坑洞洞的，沒有濃厚的大氣.
|
 |
Mariner 10太空船所拍攝的水星照片
Mariner
10號太空船在1974年3月29日在接近水星的時候所拍攝的. 拍攝時與水星的距離為538萬公里. (經過修正後的照片, 高解析度.)
資料來源: NASA
|
 |
Mariner 10太空船所拍攝的水星表面照片
Mariner
10號太空船在1974年飛越水星上空所拍攝的水星環型山結構, 水星表面存有許多類似月球的隕石坑構造,
這張圖面上的隕石坑直徑達到98公里(高解析度)
資料來源: NASA
|
 |
Mariner 10太空船所拍攝的水星表面照片
Mariner
10號太空船在1974年飛越水星上空所拍攝的水星環型山結構. 在舊的隕石坑中存在有新的隕石坑.
資料來源: NASA
|
|
光與物質小站首頁
/
天文常識
/
八大行星
回天文常識