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原作:王茸

校正:王婧彧 杨伯顺 郭皓存

编列:刘炎成

Somehow all of this mess

Is just an attempt to know the worth of my life

Made of precious metals

Precious metals inside

From Mercury, Sleeping At Last

最近,科学家们发布了水星的一项最新发现:这颗行星真的有一个固体内核耶。咱们或许会说,固体内核有什么了不得的,也不是什么大新闻。确实,比起长时间强占头条的火星和因为《漂泊地球》而抢占了2019年第一季度华语国际头条的木星,以及动不动就以地球凶恶双胞胎自居的金星,还有那颗凭仗爱心一向保有存在感的冥王星(插播个打趣:真不能随意说降级的工作,一说降级就会被冥王星粉丝“攻击”),水星真是低调到让笔者心碎。本着关爱全太阳系的大同宇宙观,让咱们来扒一扒这颗风趣也很特性的星球吧。

水星小史

水星,英文名Mercury,意义为罗马神话中众神的信使。水星是太阳系里间隔太阳最近,八大扛把子中个子最小的一颗行星。它绕太阳公转一周约需88个地球日,每绕太阳两圈的同时会完结三次自转。

水星“大头照”

(Credit: Carnegie Inst. of Washington, JHU-APL, NASA)

尽管人类发现水星的日期不行考,但苏美尔人在公元前3000年左右就调查到了水星。因为它的公转速度快,绕着太阳“疯跑”,祖先曾误认为有两颗星,一颗出现在早晨,一颗出现在黄昏。水星重力只要地球重力的38%,再加上太阳风的“吹拂”,因而无法保有大气层。相同因为低质量以及短少大气层,水星没有卫星以及行星环。

尽管间隔太阳最近,水星却并不是太阳系里最热的星球,最热星球便是那颗”地球凶恶双胞胎”——爆脾气金星。但水星却阅历着8大行星中最剧烈的温差:从夜间的零下170摄氏度至白日的430摄氏度。

因为水星的绕日轨迹与地球的绕日轨迹有一个7度的倾角,大约每100年,咱们在地球上能够观测到13.4次水星凌日(Transit of Mercury)。水星凌日是一种地理现象,即水星运转到地日之间,咱们观测时会看到一个黑色的小点(水星) 划过太阳表面。本年的11月11日,行将演出一次水星凌日,但惋惜的是中国大陆不行见,有爱好的小伙伴们能够在美国、南美、非洲和欧洲观测。

水星凌日发作时,咱们能够观测到的太阳表面上那个小黑点便是水星(上图);下图中咱们能够看到发作水星凌日时太阳、水星与地球的方位联系。此外,观测水星凌日时别忘记加减色镜或滤光膜等来维护眼睛。

(Credit: timeanddate.com)

“痘痘”星球

到现在,抵达过水星的勘探器有两个: 水手10号和信使号。水手10号(Mariner 10)望文生义,排行第十,是美国“水手方案”中的第10 个勘探器,也是该方案的最终一个勘探器,于1973年11月3日升空,1974年2月5日飞过金星,同年3月进入水星轨迹。

信使号水星勘探器(MESSENGER,为MErcury Surface, Space ENvironments, GEochemistry and Ranging的缩写),2004年8月3日发射,2011年3月进入水星轨迹,2015年4月30日完结勘探使命掉落水星表面。

上图为水手10号,下图为信使号。浓浓的时代感,一会儿就击中了心里,还趁便暴露了笔者心酸的年纪。

(Credit: NASA)

从水手10号和信使号勘探器发回的数据看水星,尽管水星内部和地球相似,但看起来更像是一个长了许多痘痘的月球,表面布满了环形山和盆地,还有多处”山崖”。因为水星表面的地质活动并不剧烈也没有水体的转移腐蚀,这些坑坑巴巴的碰击影响就更难以自愈了。

信使号拍摄于2008年1月14日,水星南极邻近。

(Credit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington)

“心大”的小个子

和地球比,水星是个“球格割裂”的典型事例,公转时张狂,自转时佛系。它的自转比地球慢许多,一个周期大约为58个地球日。但水星又是一颗“心很大”的行星,地核占了整个星球的85%,鉴于此,一些科学家会把水星比方成一枚加农炮弹。

水星与地球的体积比照图。

(Credit: NASA)

早在2007年,科学家们通过在地球上进行的雷达观测探查到水星自转速度的细小改变,由此估测出水星地核至少是部分液态。信使号发回的数据也解说了水星地核中熔融金属循环活动所发生的一个弱磁场。那水星的内核是否是固态呢?这个问题困扰了科学家好久。

信使号在最终一次盘绕水星进行勘探时,收集了具体的水星重力、自转以及内部结构的丈量数据。通过记载水星的奇妙引力改变对信使号盘绕运动速度的影响,然后丈量出水星的质量散布。当信使号逐步靠近水星表面时,科学家们研讨了在水星引力的效果下信使号会怎么加快,水星的密度结构怎么对信使号的轨迹发生影响。

此次研讨过程中,信使号间隔水星表面只要约193公里,在执役的最终一年里更是靠近到少于105公里的高度。信使号的低空绕行为研讨人员供给了最佳的数据。通过对这些数据的剖析,科学家们测算出水星具有一个直径到达2000公里的固体内核(Solid Inner Core),简直相当于整个水星地核的一半。

水星结构示意图

(Credit: NASA's Goddard Space Flight Center)

和地球不同的是,水星的地核正在冷却,固化也比地球的地核快。这次关于水星“硬核”的发现,会协助人类更好地了解太阳系的构成,岩质行星的演化以及地球或许会面对的因为内核冷却所带来的改变。

间隔太阳最近,经受过无数次陨石的碰击,阅历着最剧烈的温差,千疮百孔的表面下却具有一个大大的心里。

或许只要有故事的星球,才听得懂互相心里的歌。

参考文献:

1. Mercury has a massive solid inner core Link: https://www.sciencenews.org/article/mercury-has-massive-solid-inner-core

2. A Closer Look at Mercury’s Spin and Gravity Reveals the Planet’s Inner Solid Core Link: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/mercurys-spin-and-gravity-reveals-the-planets-inner-solid-core

3. Scientists Find Evidence Mercury Has a Solid Inner Core Link: https://eos.org/scientific-press/scientists-find-evidence-mercury-has-a-solid-inner-core

4. Mercury Facts Link: https://theplanets.org/mercury/

5. Transit of Mercury Link: https://www.timeanddate.com/eclipse/mercury-transit.html

责任编辑:王婧彧

牧夫新媒体编辑部

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水星日出小科普

(Credit: 知乎ID理科生是设计师)

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