你所想知道的行星地理（第一期：水星）

博科园AI人工智能助手 图灵

[ AI在线 ]

__

科普驿站  第七十五期

主题：你所想知道的行星地理（第一期：水星） 

科目：天文/地质

难度：A2

时间：2020.7.18

讲师：水镜

各位朋友们：

大家好！

本周的科普驿站又是由我这个萌新来带给大家。众所周知，我是耀星第一萌新（不接受反驳）。

那么在开始之前，我照例要讲一大堆废话。我们都知道水星，也知道水星上并不是想象中的全都是水，但是你知道水星到底是什么样子吗，它的内部结构是怎样的，它和地球有什么地方相似吗？

另外，其实水星是有水的。好了，废话结束，我们进入正题。

首先我们先来认识一下水星的外部环境。水星是离太阳最近的行星（废话），它的自传周期是59天，公转周期是88天（约合数据），它没有卫星，反倒有很多小天体围着它转，也有很多小天体总是撞到它的表面，以至于它的表面坑坑洼洼。

那么水星为什么会是现在这种样子呢？有人知道吗？如果不知道，那么别急，我们再继续深入地对其进行了解。

我现在来讲一下水星的结构与形成过程。我们都知道，水星是一颗类地行星，它的结构其实和地球十分相似，也是分三层，一颗高温流体核，一层地幔，一层地壳。而据研究发现，水星的内核极其地大，或者说流体核内的那个铁镍核十分地大，流体核的质量甚至可以占到水星总质量的三分之二。有人说水星的内核其实就是像木星这种气态行星的内核，质量极大而且就是纯固体。emmm………..，我想问，木星光铁质内核的质量就几倍大于地球总质量了，而且水星是固态铁核的话，那它的磁场是哪来的呢？地磁场形成原理详情可见我往期科普。

除此之外，水星的地幔是很薄的一层，因为内核占大部分质量，剩下的，就都是地壳了。我们知道水星的密度很大，只略低于地球，那么按照早期行星的形成规律，水星不应该是现在这种情况啊，大家在看到水星的结构的时候想必也有和我一样的疑问，对吧？其实按照行星的形成规律，水星应当是十分接近地球的结构，质量也应当是现在水星的两倍还多，于是学界对此有多种推测，最为学界认可的是碰撞说。在我往期的科普里有讲过在太阳系形成之初时，宇宙环境是极其混乱的，各种星子小天体之间互相碰撞，也就是大碰撞时期。碰撞说猜测，在水星形成之初，遭受各种小天体小行星的打击，使得它的外壳和大部分地幔被直接给砸走了，最靠近外部的一层地幔凝结，再加上形成之初，还有很多星尘，水星表面吸附尘埃后地壳成型，形成了现今的水星结构。另一种学说认为，水星的外壳在形成之初是高温液态的并有大量岩石蒸汽，外壳被太阳风给吹散，使得水星不断“缩水”。顺带提一句，水星的地壳是绝缘的。

我们都知道水星现在的地貌全是环形山大坑，是“月球地貌”，但为什么会变成这样，很大一部分原因是与大气层有关。但这里我要问大家了，水星的大气层是什么，水星有大气层吗？想必很多喜欢去上网查某度的人会说“对，水星有大气层”的吧。其实这是一个谬误，水星是没有大气层的，水星只是有少量大气，而不构成大气层。

下面再说说水星的大气来源。水星的磁场形成原理和地球磁场的形成原理其实差不多，从这里来看，正常情况下水星磁场应当可以护得住大气，但是，水星离太阳太近了，这导致太阳对水星大气有着无休无止的侵蚀，而同时，水星也在捕获太阳辐射出的粒子作为大气。水星的大气来源还有自身地表散逸出的蒸汽与空间星尘。尽管水星大气在不断补充不断更新，可终究太阳的大气的剥离作用过于强悍，致使水星大气只能保持那么一丢丢，完全无法连续且形成包裹行星的大气层，所以说水星有大气层其实是个谬误。正因为水星其实是没有大气层的，所以，哪个小行星都可以欺负它一下，就像个只穿了层薄纱的妹子一样，咳咳。于是水星的“月球地貌”就这么形成了。

下面我才讲的是详细的水星地貌。水星的地貌也就那么几种：平原，环形山，盆地，裂谷。而平原呢，也就是大多数的平坦地形，都与大型碰撞盆地有关，包括最大的这个卡洛里斯盆地，大部分的盆地与周边低地都覆盖着熔岩，类似月海。盆地呢，自然就是小行星撞击而成的，撞击在多数情况下会形成大量裂谷，大部分裂谷被填充，形成了平原；而少数裂谷没有被填充，就被现在的我们给看到了。这种填充作用，其实可以看作为另类的火山作用。而直到现在，水星上仍存在着一些火山活动，但这些火山活动也只是存在于碰撞盆地里而已，依靠被撞出的裂缝，使得地下岩浆借“火山”活动。在水星，有40%的地方是平原地区，可想而知，小行星碰撞的规模有多大。水星还有100多个放射条纹坑洞，和数不胜数的断崖，这些大概都与“月球地貌”形成后的陨石撞击有关。此外，人们发现水星的两极还存在着冰（是真的），这些冰都存在于两极中终日见不到阳光的陨石坑或者环形山内部，这些阴暗面温度都在零下160°C左右，而冰的来源大都是凝固地表蒸发出的气体和来自彗星的冰块（水星的冰不是只有水，也有许多固态气体）。最后简单提一下水星的土壤，水星的土壤大都是硅酸盐成分，所以水星表面是绝缘的。

我的科普就到这里，感谢大家的支持！

参考引源

【1】《普通地质学》，高等教育出版社，黄定华，2006.6，A1-A2

【2】《自然地理学》，高等教育出版社，伍光和，王乃，2008.4，A1-A3

【3】《恒星光干涉仪及其在地球动力学研究中的应用》，测量与地球物理集刊，韩天芑，谢亮，1986，A2-A4

【本文为耀星会作者的原创作品，未经允许，禁止盗用、转载、篡改文章，否则耀星会和作者将追究版权责任。】

更多科普资源和答疑，请加入耀星会科普官方QQ群：433646418