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水星到底有水嗎?

圖/琪琪

文/山羊

最靠近太陽的水星(Mercury)卻沒有比480℃左右高溫的金星熱,小明想知道,是不是因為有「水」,才叫水星,而且靠水降溫?

好友阿傑聽說的是,水星從Mercury(水銀)這個字翻譯過來,然後簡稱水星。

其實,古代中國稱它為「辰星」,因觀察到它呈深灰色,接近黑色,黑色在「五行」中屬水,所以才命名為水星。

Mercury則是羅馬神話中「眾神的信使」—— 手握魔杖,腳穿飛行鞋,頭戴雙翅帽,行走如飛的「墨丘利」(Mercurius)。由於水星繞太陽公轉一周僅需88天,運行速度非常快,所以就以祂來命名。同樣的,水銀也因具有流動性而以祂為名。

無液態水  溫差極大

水星跟太陽平均距離約5800萬公里,陽光抵達需3.2分鐘。它是太陽系最小,也是唯一沒有衛星的行星,直徑只有4880公里,約地球的38%,甚至比木星的衛星木衛三(5262公里)還小,略大於月亮的3476公里,質量只有地球的5.5%左右。

科學家認為,水星在約45億年前形成初期,可能擁有大氣層與液態水。然而因體積太小,引力不足,大氣層逐漸被太陽風吹走,液態水也蒸發殆盡,造就了水星表面非常乾燥,沒有液態水的結果。

目前水星只剩一層非常稀薄,且局限在表面,包含氧、鈉、氫、氦、鉀與其它元素的外逸層,無法保存白天太陽照射的熱量。因此,水星表面日夜溫差為太陽系所有行星之最,白天高達427℃左右,一樣可以把鉛熔化;但夜晚會降到-173℃,足以使水氣「凝華」(物質直接從氣態變固態,如冬天常見的霜,就是大氣中水蒸氣凝華成的小冰晶)。由於環境如此惡劣,液態水根本無法存在。

不過,科學家發現在水星極地某些氣溫,終年比-173℃還低的永久陰影區域,卻有水冰存在。他們認為這些水冰可能是由彗星及小行星撞擊水星造成的沉積,或者是由水星自身釋放的水蒸氣在極區凝華而成。

垂直旋轉  速度緩慢

水星表面跟月球很類似,布滿被彗星與小行星撞擊的隕石坑,為太陽系中隕石坑最多的行星,看起來坑坑疤疤的。其中有的是被多次重複撞擊的結果,最大的是「卡洛里盆地」,直徑約1550公里(大於250公里直徑的隕石坑都稱為盆地),為「水手10號」探測器於1974年所發現。

前面提到水星公轉只要88個地球日,但自轉速度緩慢,約需59個地球日。不過以「太陽日」的觀點來看,因自轉與公轉週期比例的關係,水星上的一天(日出到第二天日出,即一晝夜)大約是176個地球日,等於是水星的兩年!

由於水星自轉軸只有2度,幾乎完全垂直旋轉,所以沒有四季的變化。

水星也是類地行星,一樣有一個中央核心與一個堅固外殼,外殼厚度約400公里,有證據顯示金屬核心有部分熔化,呈現液態。

儘管體積小,水星卻有一個相對較強的磁場,約為地球磁場強度的1%。科學家認為,這個磁場可能是由水星核心內的液態金屬運動所引起的。

令人驚訝的是,隨著時間推移,由於核心逐漸冷卻,導致水星緩慢縮小,半徑減少約5〜10公里,造成表面出現如皺紋般,一些可達一、兩公里高,數百公里長的陡坡。

從水星表面看,太陽大小是從地球看的3倍多,陽光亮度是7倍之多。由於溫度與太陽輻射實在太極端,不利於生命的生存。另外,由於水星距離太陽非常近,不僅很難從地球上研究,而且也難以進入,到目前只有兩艘太空船曾造訪過。

聽到這裡,小明對水星最深刻的印象竟然是:「如果我們住在水星,一年能過4次生日!」

阿嬤則喜歡水星的引力只有地球的38%,50公斤的體重在水星上就只剩19公斤而已。

06 09 2024

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