水 星
水星(Mercury)在八大行星中是最小的行星，比月球大1/3，同時也是最靠近太陽的行星。
水星目視星等範圍是 0.4 ~5.5。水星太接近太陽，所以常常被猛烈的陽光淹沒，
它的軌道距太陽4590萬∼6970萬千米之間，因此望遠鏡很少能夠仔細觀察它。
水星也沒有自然衛星。靠近過水星的探測器只有美國探測器水手10號和美國發射的信使號探測器。
水手十號在1974年—1975年探索水星時，只拍攝到大約45%的表面；
信使號于2008年1月掠過水星。
水星是太陽系中運動最快的行星,繞太陽一周只需88天，自轉一周需58天15小時30分鐘，
水星上的一天相當於地球上的59天。
水星的英文名字Mercury來自羅馬神話中眾神的使者墨丘利（對應希臘神話中的赫耳墨斯）。
因為水星約88天繞太陽一圈，是太陽系中公轉最快的行星。
符號是上面一個圓形下面一個交叉的短垂線和一個半圓形(Unicode)，是墨丘利所拿魔杖的形狀。
在前5世紀，水星實際上被認為成二個不同的行星，這是因為它時常交替地出現在太陽的兩側。
當它出現在傍晚時，它被叫做墨丘利；但是當它出現在早晨時，為了紀念太陽神阿波羅，它被稱為阿波羅。
畢達哥拉斯後來指出他們實際上是相同的一顆行星。
晉書 ：志第二 天文中(七曜 雜星氣 史傳事驗)
「辰星曰北方冬水，智也，聽也。智虧聽失，逆冬令，傷水氣，罰見辰星。
辰星見，則主刑，主廷尉，主燕趙，又為燕、趙、代以北；宰相之象。亦為殺伐之氣，戰鬥之象。
又曰，軍於野，辰星為偏將之象，無軍為刑事。和陰陽，應效不效，其時不和。
出失其時，寒署失其節，邦當大饑。當出不出，是謂擊卒，兵大起。在於房心間，地動。
亦曰，辰星出入躁疾，常主夷狄。又曰，蠻夷之星也，亦主刑法之得失。色黃而小，地大動。
光明與月相逮，其國大水。」
墨丘利在羅馬神話中是商業、旅行和偷竊之神，即希臘神話中的赫耳墨斯，
為眾神傳信的神，或許由於水星在空中移動得快，才使它得到這個名字。
墨丘利及水星符號 早在西元前3000年的蘇美爾時代，人們便發現了水星。
古希臘人賦於它兩個名字：當它初現于清晨時稱為阿波羅，當它閃爍于夜空時稱為赫耳墨斯。
不過，古希臘天文學家們知道這兩個名字實際上指的是同一顆星星，
赫拉克賴脫（西元前5世紀之希臘哲學家）甚至認為水星與金星並非環繞地球，
而是環繞著太陽在運行。
水星的軌道偏離正圓程度很大，
近日點距太陽僅四千六百萬千米，遠日點卻有7千萬千米，
在軌道的近日點它以十分緩慢的速度按歲差圍繞太陽向前運行，
在十九世紀，天文學家們對水星的軌道半徑進行了非常仔細的觀察，
但無法運用牛頓力學對此作出適當的解釋。
存在於實際觀察到的值與預告值之間的細微差異是一個次要（每千年相差七分之一度）
但困擾了天文學家們數十年的問題。
現在我們已得知水星在公轉二周的同時自轉三周，
水星是太陽系中目前唯一已知的公轉週期與自轉週期共動比率不是1:1的天體。
由於上述情況及水星軌道極度偏離正圓，將使得水星上的觀察者看到非常奇特的景像，
處於某些經度的觀察者會看到當太陽升起後，隨著它朝向天頂緩慢移動，將逐漸明顯地增大尺寸。
太陽將在天頂停頓下來，經過短暫的倒退過程，再次停頓，然後繼續它通往地平線的旅程，
同時明顯地縮小。在此期間，星星們將以三倍快的速度劃過蒼空。
在水星表面另一些地點的觀察者將看到不同的但一樣是異乎尋常的天體運動。
水星上的溫差是整個太陽系中最大的，溫度變化的範圍為90開到700開。
相比之下，金星的溫度略高些，但更為穩定。
水星在許多方面與月球相似，它的表面有許多隕石坑而且十分古老，它也沒有板塊運動。
另一方面，水星的密度比月球大得多，(水星 5.43 克/立方釐米 月球 3.34克/立方釐米)。
水星是太陽系中僅次於地球，密度第二大的天體。
事實上地球的密度高部分源於萬有引力的壓縮；或非如此，水星的密度將大於地球，
這表明水星的鐵質核心比地球的相對要大些，很有可能構成了行星的大部分。
因此，相對而言，水星僅有一圈薄薄的矽酸鹽地幔和地殼。
巨大的鐵質核心半徑為1800到1900千米，是水星內部的支配者。
而矽酸鹽外殼僅有500到600千米厚，至少有一部分核心大概成熔融狀。
事實上水星的大氣很稀薄（幾乎不存在），由太陽風帶來的被破壞的原子構成。
水星溫度如此之高，使得這些原子迅速地散逸至太空中，
這樣與地球和金星穩定的大氣相比，水星的大氣頻繁地被補充更換。
水星的表面表現出巨大的急斜面，有些達到幾百千米長，三千米高。
有些橫處於環形山的外環處，而另一些急斜面的面貌表明他們是受壓縮而形成的。
據估計，水星表面收縮了大約0.1％（或在星球半徑上遞減了大約1千米）。
水星上最大的地貌特徵之一是Caloris盆地，直徑約為1300千米，
人們認為它與月球上最大的盆地Maria相似。如同月球的盆地，
Caloris盆地很有可能形成於太陽系早期的大碰撞中，
那次碰撞大概同時造成了星球另一面正對盆地處奇特的地形。
大氣環境
水星只有微量的大氣。水星的大氣極其稀薄。
實際上，水星大氣中的氣體分子與水星表面相撞的頻密程度比它們之間互相相撞要高。
出於這些原因，水星應被視為是沒有大氣的。“大氣”主要由氧，鉀和鈉組成。
水星的大氣非常少，主要成份為氦(42%)、汽化鈉(42%)和氧(15%)，
而且在白天氣溫非常高，平均地表溫度為179攝氏度，最高為427攝氏度，最低為零下173攝氏度，
因此水星上看來不可能存在水；但1991年科學家在水星的北極發現了一個不同尋常的亮點，
造成這個亮點的可能是在地表或地下的冰。
地形地貌
水星的環形山很類似月球。
水星表面最顯著的的特徵(只包括已經被拍攝過的部分)之一是一個直徑達到1350km的衝擊性環形山：
卡路里盆地，是水星上溫度最高的地區。
水星地形被標記為多起伏的，原因是幾十億年前水星的核心冷卻收縮引起的外殼起皺。
大多數的水星表面包括二個不同的年齡層；
比較年輕的比較平，或許是因為溶岩浸入了較早地形的結果。除此之外,水星有“顯著性”的“週期性膨脹”。
水星的表面很像月球，滿布著環形山、大平原、盆地、輻射紋和斷崖。
1976年，國際天文學聯合會開始為水星上的環形山命名。
在地面上觀測水星，幾乎看不到它的細節。
1973年11月3日，美國發射了水手10號太空船，對水星進行飛近探測。
它是迄今唯一“訪問”過水星的太空船。
在它與水星三次相會的過程中，向地面發回了5000多張照片。
在最後一次，它距水星表面僅372千米，拍攝了非常清晰的水星電視圖像，
天文學家驚奇地發現，水星表面和月球表面極為相似。
地質構造
1. 地殼 - 100–200 km thick
2. 結皮 - 600 km thick
3. 核心 - 半徑約1,800 km這個行星有一個相對大的(即使是與地球相比)的鐵質核；水星由大約 70% 的金屬和 30% 的矽酸鹽組成，以致密度較高。平均密度是 5430kg/m3；略微地小於地球密度，卻比金星大。地球高密度產生的原因是地球的品質壓縮了地球的體積。水星的品質只有地球的 5.5%——鐵核佔據了 42% 的行星容積(地核只占 17% )，核的周圍是 600km 厚的行星幔。水星的總重量約為30 000兆公噸。
水星外貌如月，內部卻很像地球，也分為殼、幔、核三層。
水星的半徑為2439公里，是地球半徑的38.2％，18個水星合併起來才抵得上一個地球的大小。
品質為 3.33×10^26克，為地球品質的 5.58％，平均密度為 5.433克／cm^3 ，略低於地球的平均密度。
在八大行星中，除地球外，水星的密度最大。
由此天文學家推測水星的外殼是由矽酸鹽構成的，其中心有個比月球大得多的鐵質內核。
這個核球的主要成分是鐵、鎳和矽酸鹽。根據這樣的結構，水星應含鐵20000億億噸，按目前世界鋼的年產量（約8億噸）計算，
可以開採2400億年，真是一座取之不盡，用之不竭的大鐵礦！
天體運動
水星離太陽的平均距離為5790萬公里，繞太陽公轉軌道的偏心率為0.206，故其軌道很扁。
太陽系天體中，除冥王星外，要算水星的軌道最扁了。
水星在軌道上的平均運動速度為48公里／秒，是太陽系中運動速度最快的行星，它繞太陽運行一周只需要88天，
除公轉之外，水星本身也有自轉。過去認為水星的自轉週期應當與公轉週期相等，都是88天。
1965年，美國天文學家戈登、佩蒂吉爾和羅·戴斯用安裝在波多黎各阿雷西博天文臺的、當今世界上最大的射電望遠鏡測定了水星的自轉週期，
結果並不是88天，而是58.646天，正好是水星公轉週期的2／3。水星軌道有每世紀快43″的反常進動。
地球每自轉一周就是一晝夜，而水星自轉三周才是一晝夜。
水星上一晝夜的時間，相當於地球上的176天。與此同時，水星也正好公轉了兩周。
因此人們說水星上的一天等於兩年。
由於水星在近日點時總以同一經度朝著太陽，在遠日點時以相差90°的經度朝著太陽，
所以水星隨著經度不同而出現季節變化。
公轉
水星的運行軌道是偏心的，半徑從 4 600 萬公里到 7 000 萬公里變化。
圍繞太陽的緩慢歲差不能完全地被牛頓經典力學所解釋，
以致於在一段時間內很多人用設想的另外一個更靠近太陽的行星(有時被稱為火神星)來解釋這個混亂。這稱為“水星近日點進動”。
無論如何，愛因斯坦的廣義相對論後來提供了一種可以消除這個小誤差的解釋。
自轉
1889年義大利天文學家夏帕裏利經過多年觀測認為水星自轉時間和公轉時間都是88天。
直到1965年，美國天文學家才測量出了水星自轉的精確週期58.646天。
1965年使用雷達觀測後，
觀察資料否決了水星對太陽是潮汐固定的的想法：
自轉使得所有時間裏水星保持相同的一面對著太陽。
水星軌速振諧為3:2 ,這就是說自轉三次的時間是圍繞太陽公轉兩次的時間；
水星的軌道離心使這個諧振持穩。
最初天文學家認為它有被固定的潮汐是因為水星處於最好的觀測位置，
它總是在 3:2 諧振中的相同時刻，展現出相同的一面，
就如同它完全地被固定住一樣。水星的自轉比地球緩慢 59 倍。
因為水星的 3:2 的軌速比率， 一個恒星日 (自轉的週期) 大約是58.7個地球日，
一個太陽日(太陽穿越兩次子午線之間的時間)大約是176個地球日。
水星觀測
水星最亮的時候，目視星等達-1.9等。由於水星和太陽之間的視角距離不大，
使得水星經常因距離太陽太近，淹沒在耀眼的陽光之中而不得見。
即使在最宜於觀察的條件下，也只有在日落西山之後，在西天低處的夕陽餘暉中，或是在日出之前，在東方地平線才能看到它。
觀察水星的最加時候是在日出之前越50分鐘，或日落後50分鐘。
當我們朝最靠近太陽的行星——水星看的時候，我們也就是朝太陽的方向看。需要牢記的是不要直接看太陽。
若用望遠鏡看水星沒，則可以選擇水星在其軌道上處於太陽一側或另一側離太陽最遠（答距）時，
並在日出前或日落後搜尋到它。
天文曆書會告訴你，這個所謂的“大距”究竟是在太陽的西邊（右邊）還是東邊（左邊）。
若是在西邊，則可以在清晨觀測；若是在東邊，則可以在黃昏觀測。
知道了日期，又知道了在太陽的哪一側搜尋，還應該盡可能挑一個地平線沒有東西阻隔的地點。
搜尋水星要在離太陽升起或落下處大約一柞寬的位置。
你將會看到一個小小的發出淡紅色光的星星。
在其被太陽光淹沒之前，你大概可以觀測他2個星期。
6個星期之後，它又會在相對的距角處重新出現。
水星探測--早期
水星最早被閃族人在（西元前三千年）發現，他們叫它 Ubu-idim-gud-ud。
最早的詳細記錄觀察資料的是巴比倫人，他們叫它 gu-ad 或 gu-utu。
希臘人給它起了兩個古老的名字，當它出現在早晨時叫阿波羅，當它出現在傍晚叫赫耳墨斯，
但是希臘天文學家知道這兩個名字表示的是同一個東西。
希臘哲學家赫拉克利特甚至認為水星和金星（維納斯星）是繞太陽公轉的而不是地球。
水星的觀測因為它過於接近太陽而變的非常複雜；在地球可以觀測它的唯一時間是在日出或日落時。
水星淩日
當水星走到太陽和地球之間時，我們在太陽圓面上會看到一個小黑點穿過，
這種現象稱為水星淩日。其道理和日食類似，不同的是水星比月亮離地球遠，
視直徑僅為太陽的190萬分之一。水星擋住太陽的面積太小了，不足以使太陽亮度減弱，
所以，用肉眼是看不到水星淩日的，只能通過望遠鏡進行投影觀測。
水星淩日每100年平均發生13次。最近一次淩日是在1999年11月16日5時42分。
水星淩日，它發生的原理與日食相似。
由於水星和地球的繞日運行軌道不在同一個平面上，而是有一個7度的傾角。
因此，只有水星和地球兩者的軌道處於同一個平面上，
而日水地三者又恰好排成一條直線時，才會發生水星淩日。
地球每年5月8日前後經過水星軌道的降交點，每年11月10日前後又經過水星軌道的升交點。
所以，水星淩日只能發生在這兩個日期的前後。
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