玻璃心学习日志（课堂篇---六年级） [复制链接]

    人类对月球的探索

在茫茫宇宙的无数天体中，月球只是一个微不足道的小天体。但是，由于月球距地球比较近，在地球上看来，它却是一个非常重要的天体。对于地球来说，除了太阳之外，天空中没有任何天体比月球更加显著。从对地球的影响来看，月球的作用，也是太阳以外的任何其他天体不可比拟的。因此，月球同人类的关系是非常密切的。

人类对月球进行科学的观测、研究，已有好几个世纪的历史。早在1609年，伽利略就已开始用望远镜观测月球，并绘制了月面图。几百年来，天文学家在对月球的观测、研究方面，获得了越来越多的成果。绘制的月面图也越来越详尽，甚至比地球上某些地区的地图还要详细。

在20世纪40年代以前，人们都是通过肉眼和望远镜来观测月球的。而且，人们只能在地球上观测月球。20世纪40年代以后，开始用射电雷达和激光等现代技术手段，对月球进行观测、研究。航天技术的发展，人类开辟了观测、研究月球的新纪元。1959年，原苏联“月球”3号探测器拍摄了月球背面的照片，使月球背面的面貌第一次展现在人类眼前。自那时以来，已有几十个从地球上发射的月球探测飞行器，对月球进行了逼近飞行、轨道环行和着陆。1969年7月20日，美国“阿波罗”11号飞船，实现了人类登上月球的夙愿，第一次把宇航员送到月球上，并且还在月球的表面安装了月震仪、激光测距反射仪，迈出了人类对月球进行实地考察研究的第一步。到1972年12月11日，“阿波罗”号系列飞船，已在月球上成功地实现了六次载人登陆，先后共把12名宇航员送上月球。宇航员们在月球的风暴洋、亚平宁山等地区，安置了许多精密仪器，以利于更加全面、更加深人地对月球进行观测研究。

科学家们已在月球上进行了多种科学实验，并对“阿波罗”号系列飞船从月球带回的岩石、土壤等样品，进行了多方面的科学分析。通过这些实验研究，比较详细地揭示了月球表面的特征、物质成份和特性，以及月球重力、磁场和月震等现象，使人类对月球的认识水平，发生了飞跃性的变化。

月球是地球以外留下人类足迹的第一个天体，也是日前人们最熟悉的天体。但是，作为地球的近邻，月球至今仍然有许多奥秘，等待着人们去揭示。随着科学技术的不断发展，人类将会越来越详尽地认识月球，并把它作为第一个宇宙空间基地，去登临和探索更加遥远的星球。

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地月距离

月球是距地球最近的天体，它与地球之间的距离为384 404 km，大约相当于地球半径的60倍。这是月地距离的平均数值。其实地月距离并不是一个固定的数值，而是在不断变化的。这是因为月球绕地球不停地转动着，其运行轨道是一个椭圆，地球位于这个椭圆的焦点之一位置上。这样，就使月地距离有时小，有时大，成为一个变量。月球距地球最近时(近地点)的地月距离，与月球距地球最远时(远地点)的地月距离，相差42 200千米。

同其他任何天体相比较，月球离地球是很近的。因此，测定月地距离，要比测定其他天体与地球的距离更容易些，以至用地面上测量距离的方法，就能测得月地之间的距离。尽管如此，人们对地月距离的测量，也不过只有二百多年的历史。

最早测定地月距离所运用的是三角几何方法，即在同一条子午线上选择两个相距很远的地点，同时测出月球中心的地平高度角，再用三角函数的计算方法，求得地月距离。运用这种方法求得的结果，基本接近地月的实际距离。

本世纪中叶，雷达测距技术的应用，改变了地月距离的测定方法。人们在地面观测站通过巨大的雷达天线向月球发射无线电讯号，无线电波到达月球表面，再反射回到地面观测站。根据观测站记录的同一无线电讯号发射时刻(t1,)和接收时刻(t2），以及无线电波传播速度一光速(C），就可以计算出地月距离(D)。用雷达测距的方法来测定地月距离比较简便，所求得的地月距离也更加精确。但是，仍然有士1 km的误差。

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月球的大小和质量

根据上述公式求得的月球平均线半径为1 '738.2千米，约为地球平均半径的1/4。由月球线半径，可以求得月球表面面积约为3800万平方千米，大约等于地球表面积的1/14，同亚洲的面积大体相当。月球的体积约220亿立方千米，相当于地球体积的1/49。太阳的线半径为70万千米，差不多相当于月球线半径的400倍。若论体积，月球与太阳之比大约为1：400 3，即太阳约为月球的6400万倍。 

在太阳系中，多数大行星都有卫星。一般来说，卫星的质量都是比较小的，只相当于其所绕行星的几十分之一到几万亿分之一。月球的质量为7.35X10²⁵克，是较大的卫星之一，在太阳系的几十个卫星中居第六位。月球质量约是地球的1/81。月、地质量这一比值，在太阳系所有卫星与其围绕的行星质量比值中是最大的。换句话说，卫星与行星相比较，月地质量上的悬殊程度，在太阳系中是最小的。

根据月球的质量和体积，可以求得月球的平均密度为3. 34克/厘米3，相当于地球平均密度的3/5。宇航员从月球上带回的岩石，平均密度约3克/厘米3，比月球的平均密度略小一点。

月球表面的重力加速度((1.62米/秒2），比地球表面的重力加速度(9.8米/秒2)小得多。由于月表重力大约只有地表重力的1/6，因此，同一个物体在月球上要比在地球上轻得多。例如，一个体重为60千克(在地表称量)的宇航员，如果在月球表面称量，就只有10千克重了。

月球表面的逃逸速度(2.36千米/秒)，大约只相当于地表逃逸速度的1/5，气体分子很容易从月球上逃逸。因而在月球上，也就没有大气层存在。由于月球表面逃逸速度比较小，如果在月球和地球上发射同样的航天器，飞离月球要比飞离地球容易得多。

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  太棒了！

月球的表面结构

月球表面的环境，与地球表面的自然环境大不相同。月球上没有大气，处于一种高度的真空状态，连声音都无法传播。月球上也没有水，就是在对月球的岩石分析中，也没有发现水分。那里满日荒凉，毫无生气，是一个没有生命活动的世界。月球上没有大气层，月面直接暴露在宇宙空间，因而月表的温度变化非常剧烈。白天最热时，月表温度可达12'7 0C;夜间最冷时，温度则可降到一183 0C0

没有大气，又没有水，月球上也就没有云雾雨雪等气象变化。因此，在地球上用望远镜观察月球，可以清楚地看到月表的各种形态。

满月时，在地球上用肉眼乍看月球，是一个洁白光亮的圆面。仔细观看，则会看到在明亮的月面上有许多黑色的斑纹。通过望远镜观察月球时，会清楚地看到月球表面的显著特征:有些区域明亮，有些区域暗黑，大大小小的亮区和暗区交错布满月球表面。早在几百年前，人们就已从望远镜中观察到了月球表面的这种特征。当时，人们以为那些大的暗区是月球上的海、洋，小的暗区则被当作是月球上的湖、湾，并以此给予命名。这些名称，直到今天还继续沿用。后来人们才知道，月球上的海洋和湖湾，与地球上的海洋和湖湾是完全不同的，那里连一滴水都没有。月球上的暗区(即所谓的海、洋、湖、湾)，实际上是一些面积大小不同的平原和低地。由于那些地方广泛分布着熔岩流形成的比较年轻的岩石，又比较低洼，对太阳光的反射率较低，同周围地区相比，呈现为暗黑色。而月表那些亮区，则是月球上的高原和山脉。其组成物质主要是比较古老的岩石，对太阳光的反射能力很强，相比之下显得非常明亮。“阿波罗”号系列飞船在月球上实地考察的结果，证明这种对月面明暗区域的解释，是完全正确的。

在地球上看月球，只能看到月球的半个球面，而这半个球面基本上是月球的同一个半球的表面。这个总是朝向地球的半个月球面，叫做月球的正面。月球的另一个半球面，总是背着地球，叫做月球的背面。在地球上，人们是无法直接观察月球背面的。自从1959年月球探测器拍摄了月球背面的照片以后，人们才开始对那里的月面特征有所了解。绕着月球飞行的宇航员，则直接地看到了月球背面的景象。

在月球的正面，高原、山脉与平原、低地，差不多各占面积的一半。月球的背面，也分布着高原、山脉和“海”。与正面不同的是，背面的高原、山脉占据的区域非常广阔，而被称作海、洋的平原、低地，所占面积则比较小。

从整个月球表面看，月海约占总面积的2000。现在已经知道的月海有22个。在月球的正面，较大的月海有10个。其中，位于西部的有危海、丰富海、澄海、静海和酒海;位于东部的有风暴洋、湿海、雨海、云海和汽海。分布在月球背面的月海，主要有理想海、南海、史密斯海、边区海、莫斯科海、浪海、洪堡德海、齐奥尔科夫斯基海等。月海中最大的是风暴洋，其面积达500万平方千米。月海的周围被山脉所环绕，大多呈封闭的圆形。    月球上的山脉，大多是用地球上的山脉名称来命名的。如亚平宁山脉、阿尔卑斯山脉、高加索山脉等。比较高大的山脉有十多条。其中，最长的是亚平宁山脉，其长度达1 000千米。位于月球南极附近的莱布尼兹山，是月球上的最高峰，其高度达9 000米，比地球上的最高峰还要高。

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2015/3/13 12:02:00

月球正面

环形山广泛的分布，这是月球表面最突出的特征。月球表面的环形山，又叫做月坑。月坑近似于圆形，与地球上的火山口地形很相似。环形山的中间，地势低平，有的还分布着小的山峰。环形山的内侧比较陡峭，外侧较平缓。有些环形山的周围，向外辐射出许多明亮的条纹。月球上的环形山，大多是用著名天文学家的名字来命名的，如哥白尼、开普勒、牛顿、柏拉图、第谷、祖冲之、张衡等环形山。

在月球上到处可以看到环形山。无论是月球正面，还是月球背面，无论在明亮的高原，还是在低平的月海，都有环形山分布。环形山的数量非常多，总数达5万多个。环形山的大小差别很大。较大的环形山直径达100千米以上，小的直径则在1千米以下。在月球的正面，直径超过1千米的环形山，就有33 000个以上。其中，直径超过100千米的约有40个。南极附近的贝利环形山，直径达295千米，是月球上最大的环形山。月球正面的第谷、哥白尼、开普勒等环形山，周围都有很明显的辐射条纹。特别是位于南半球的第谷环形山，周围的辐射条纹最为壮观，数量多达100多条。其中最长的一条长达1 800千米，一直延伸到北半球的澄海。在地球上，即使用最普通的望远镜，也能清晰地观察到那些较大的辐射条纹。

月面大部分地方的地势是平缓的，没有参差不齐的山峰和尖锐的岩石。在月球的表面，普遍覆盖着一层厚薄不一的碎屑物质。一般来说，高原、高山区碎屑覆盖物较厚，达1千米之多;而月海区域碎屑物较薄，多在1米左右。覆盖物主要是碎石，上面是浮土。

关于月球表面形态结构的形成原因，科学家们进行了多方面的研究。虽然日前尚无完全肯定的结论，但普遍认为，塑造月球表面形态的主要因素是:小型宇宙天体物质(小行星、彗星、流星等)冲击、熔岩喷发，以及剧烈的温度变化、太阳风的不断冲击等。科学家们通过对月球土、石样品以及其他资料的分析研究，描绘出了月球发展演化过程的大体轮廓，即:月球诞生的时间与地球一样，大约在46亿年前。月球诞生后，熔融的表面很快生成一层薄薄的外壳。随着较重元素向月心方向聚集下沉，外壳层逐渐加厚。经过化学分异后的外壳层，被大的陨星或彗星轰击，在月球表面形成了巨大的盆地。随着时间推移，外来天体物质对月球表面的轰击逐渐减少。被熔岩流填充的许多大盆地，即形成了现在的月海。小岩石块对月球表面的缓慢而不间断的剥蚀，一直持续到现在。科学家们认为，巨大的环形盆地一月海，是由小行星、彗星以及比月球小的卫星(在太阳系早期阶段，曾围绕地球转动的较小卫星)轰击月面而造成的。例如，月球正面的雨海，科学家们认为是被一颗直径为96千米的小行星撞击以后形成的。这些小行星等天体对月球表面的轰击，经历了相当长的时期。在39亿至40亿年前，是月球表面遭受轰击最剧烈的时期。在漫长的时期内，大量陨星对月球的撞击，形成了数量繁多的月坑。被轰击的过程中，月球表层物质在水平和垂直方向，进行了重新分与和组合。熔岩逐渐在一些盆地淤积，形成了月海;轰击时产生的大量溅射物，抛落到月面各处。各种物质的撞击过程，使月面受到了不断的磨损和剥蚀。

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朔望月

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为什么“月有阴晴圆缺”

宋代大词人苏轼有名句:“人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全”。人的悲欢离合往往是无法预料的，但是，月的阴晴圆缺却有它的规律性，真是万古难改，任何人也左右不了。

我们知道，月亮自身是不全发光的，它的光来自月面反射的太阳光。因而，月亮的规律性的阴晴圆缺就与它和太阳、地球的相对位置变化有了密切的关系。

月亮在圆缺变化中会呈现各种形状，时圆时弯，这就叫月相。月相变化是有周期性的，一个朔望月就是月相变化的一个周期。由于月亮靠的是反射太阳光，无论转到相对地球的什么位置，总是对着太阳的一面明亮而背着太阳的一面黑暗。因而，在不同的时期，因为地球上的人看到的月球亮面面积大小的不同而出现了不同的月相。

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2015/3/13 12:10:00

通过上图，我们可以直观地了解月相的形成原因和变化规律:

当月球转到位置1时，恰好在地球和太阳之间，它对着我们的一面是背着阳光的，至使我们无法看到它，这是时的月相叫朔，也就新月，一般发生在农历初一。之后两三天，月球又在轨道上进了一步，向着地球的一面被太阳光照射了一个边缘，我们能看到一个弯弯的月牙，叫做峨眉月(位置2)。这以后，它的明亮部分越来越多地向着地球，到了初一七八时，月球处在位置3时，我们就可以看到半圆形的月亮，就是上弦月。上弦月之后，月亮渐渐地转到地球的另一面，向着地球的月面越来越多地被太阳光照亮，一天天地胖起来了，这时称为凸月(位置4)。当月球转到位置5时，被太阳光照亮的半球正好全部对着地球，我们可以看到一轮圆圆的满月，这是叫望月，一般在农历十五。从望月之后，月亮的对着地球的亮面慢慢缩小，到达位置6时，正好与位置4时的情况相反。随后是下弦月(位置'7 )，这时月亮的亮部弯向东方。之后月亮越来越瘦，经过残月(位置8)，又回到朔，一个月相周期就结束了。

月相的周期变化很早就被人们认识到了，并根据其变化的周期来编制历法。我国的夏历(农历)日期变化就基本符合月相变化，因而，只要知道了农历的日期，就可以判断月相的形状，或者根据月相来判断当天的农历的日期。

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2015/3/18 16:56:00

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一起学习！

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日食和月食现象

朔日时，在地理上一定的区域内，有时会看到光辉夺日的太阳圆面一部分变得黑暗，甚至整个日面完全变暗。不一会，太阳又恢复了原来的光辉，这种现象叫做日食。

望日时，在地球上一定区域内，有时会看到洁白光亮的月面，部分或全部变暗。过一段时间后，又渐渐恢复了原来的一轮明月。这种现象叫做月食。

日食和月食都是有规律的天文现象，它们只有在一定的条件下才能发生。日食和月食的出现，是由月球绕地球公转、地球绕太阳公转的规律所决定的，它们同天体的影子有直接的关系。

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天体的影子关系

在发光天体的照射下，邻近它的不发光天体背光方向，总会有一条长长的黑影，这就是天体的影子。地球和月球都是自身既不发光，又不透明的天体，在太阳光的照射下，它们的背日方向，都拖着一条很长的黑影。

由于地球和月球都比太阳小，它们的影子都分为本影、半影和伪本影三部分。

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2015/3/13 12:20:00

                                      地球(或月球)的影子

太阳、地球和月球的半径，都是固定不变的数值，而日地距离、日月距离都是不断变化着的数值，因此，本影的长度也在不断地变化着。当日地(或日月)距离增大时，本影随之增长;当日地(或日月)距离减小时，本影则随之缩短。

伪本影是影子较暗的部分，中心光线照射不到，而周围光线则能照射到，也呈圆锥形。

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日食和月食的种类及成因

日食和月球的影子有关。月球本影长度大于月地最近距离，而小于月地最远距离。这样，在月球、地球公转运动过程中，当月球到达太阳和地球之间，只要三者相互位置合适，月球又位于近地点时，月球的本影就会投落到地球表面。若月球此时在远地点，其本影到达不了地表，但半影或伪本影也还能投落到地表。地表被月球影子扫过的地方，因太阳被月球所遮挡，会看到太阳圆面部分或全部变黑暗。这就是日食。可见，月球影子投落到地球表面，是发生日食的直接原因。

日食分为三种，即日全食、日偏食和日环食。日全食和日环食也合称为日中心食。   

日食的种类主要同日、地、月三者的相对位置有关，也取决于它们之间的距离变化。在地球上，月球本影扫过的地区内，人们会看到日、月中心几乎重合，太阳全部被月球遮住，变成了一个黑色的圆面，这就是日全食。

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2015/3/18 16:54:00

当具备日食条件时，如果月球正处在远地点，它的本影不能到达地球，投落到地表的伪本影所扫过的范围内，人们会看到月球只遮住了太阳的中央部分，周围仍留下一个光亮的圆环，这就是日环食。

只有月球半影扫过地表，以及日全食(或环食)区以外地表一定范围被月球半影扫过时，在半影内会看到太阳圆面一部分被月球遮挡而变黑暗，这就是日偏食。

月食只有全食和偏食，而没有环食。月球不会发生环食，主要和地球本影长度有关。地球比月球大得多，地球的本影长度远远大于月球本影的长度，也大大超过月球和地球之间的距离。即使月球在远地点时，月地距离也不及地球本影最短时长度的1/3。这样，月球沿轨道运行的过程中，根本不会出现从地球伪本影中通过的机会。因此，也就不可能有月环食的现象发生。

当月球运动到地球公转轨道外侧，地球处在太阳和月球之间时，只要三者相互位置合适，月球将从地球本影中通过。如果月球全部从地球本影中通过，太阳射向月球的光线将完全被地球所遮挡。因太阳光的红光部分很少被地球大气吸收，太阳光通过地球大气层时，大气层把红光折射到月面上，使完全掩没于地球黑影中的月球，变成一个铜红色的圆盘。这就是在地球上看到的月全食。

如果月球只有一部分从地球本影中通过，射向月球的太阳光只有一部分被地球遮挡住。在地表月食区将会看到月面的一部分变得黑暗，这就是月偏食。

月球从地球的半影中通过时，月光虽有所变暗，但亮度变化很微弱，用肉眼观察很难察觉。因此，月面只被地球半影遮挡的现象，叫半影食，一般不算是月食。

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2015/3/13 12:29:00

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太阳系

太阳系是一个以太阳为中心天体，包括受太阳引力作用而环绕其运转的其它天体在内的天体系统。太阳位于该系统的中心，并以其绝对优势的质量(占该系统总质量的99.8％，其它一切天体只占0.2％)所产生的巨大引力，像原子核对周围电子一样，控制着整个系统。太阳是整个太阳系中唯一能够自身发光的天体。它所发出的光和热，照亮和温暖着整个太阳系。当然，作为一个系统，其它天体成员也都有自己的相应的位置，地球就是其中很具特色的成员。

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太阳系的组成

在太阳系中，除了中心天体一太阳以外，还有行星、卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质，其中行星和行星的卫星是太阳系中重要组成成员。太阳系的基本结构，主要是由八个大行星的运动和分布状况决定的。

在太阳系中，日前已经发现的大行星有八个。按它们距离太阳由近到远的顺序，依次是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。八大行星自身都不能发出可见光，只能靠表面反射太阳光，才显得明亮。有的看上去比其它恒星还要亮，那是由于它们距离地球很近的缘故。另外，由于行星质量同太阳相差极大，所以在太阳的巨大弓}力下，它们都共同围绕着太阳旋转。

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太 阳

在亿万颗恒星中，论其半径、质量、温度和光度等物理参量太阳只是一颗普通的恒星。但是，由于太阳距离地球最近，所以对于人类和地球上一切生命来说，它又是一颗极其重要的恒星。

1.日地距离

日地距离又称太阳距离。指的是日心到地心的直线长度。由于地球绕太阳运行的轨道是个椭圆，太阳位于一个焦点上，所以这个距离是变化的。其最大值为15 210万千米(地球处于远日点);最小值为14 710万千米(地球处于近日点);平均值为14 960万千米;这就是一个天文单位。1976年国际天文学联合会把它确定为149 597 870千米，并从1984年起用。按此距离计算，太阳光到达地球表面只需8分18秒。

2.太阳的大小和质量

在日地距离已知的条件下，只要通过仪器测得太阳视圆面直径的张角，即可计算太阳的体积。通过测定，太阳的半径约70万千米，是地球半径(6371千米)的109倍。太阳的体积约为1.4 X 10'18立方千米，是地球的130万倍。

在日地距离和太阳体积已知的条件下，通过万有引力定律，可以间接地推算出太阳的质量。太阳的质量约为2XlO'27吨，相当于地球质量(6XlOz'吨)的33万倍。

通过太阳的体积和质量，可推算出太阳的密度，其平均值为1.牡克/厘米3，只相当于地球密度(5.52克/厘米3)的1/40   

3.太阳的热能和能源

太阳质量巨大，成为一颗发光放热的典型恒星，不断地通过电磁波和粒子流等形式，向外辐射能量。太阳究竟放射出多少能量?地球是个球形天体，被太阳照射的半球所获得能量，等于以地球半径为半径的圆面上，阳光直射时所获得的能量。其数值为1 050亿亿焦/分，仅等于太阳向宇宙空间辐射总能量的二十二亿分之一。但是，这对地球来说，是绝对重要的。太阳每年给地球的热能，相当于100亿亿度电力，为日前全世界总发电量的几十亿倍，成为地球上生命活动的基本能源。

太阳辐射能量这样巨大，足以说明其表面温度是很高的。因为任何物体的表面温度越高，向外辐射的能量也越多。计算结果表明，太阳表面平均温度为5 770 K，即约为5 500 °C。而太阳内部温度还要高得多，据理论计算太阳核心温度可达1 500万K。太阳如此高温，组成物质只能是高度电离的气态物质。

太阳一千几百万度的中心温度和几十亿年来以每分钟二万三千多亿亿亿焦耳的能量输出，说明太阳是一个极其强大的能量系统。这么巨大的能量究竟是怎样产生的呢?本世纪初，爱因斯坦相对论创立后，这个问题才算找到了答案。在爱因斯坦狭义相对论中指出:质量和能量是一个事物的两个方面，可以互相转化。物质的质量与能量的关系公式为:

                                      E=mc2

式中E表示能量(单位为尔格)，m表示质量(单位为克)，〔、表示真空中的光速(约为3X10'10。厘米/秒)。按此公式计算，1克物质可以产生约8. 373 6 X 10'13焦耳的能量。这种物质转化成能量的过程，在一般条件下是不能进行的，只有在原子核反应中才能进行。因为原子核反应需要极高的温度，所以称热核反应。

太阳内部有高达一千几百万度的温度，仿佛是一个巨大的原子能工厂，不断地进行着由氢变氦的核聚变反应，从而释放出巨大的原子能。这是因为，太阳内部的氢原子在这样的温度下，会失去核外电子变成质子，质子在这样环境里以极大的运动速度，克服静电斥力而产生猛烈碰撞，在碰撞中2个质子结合成一个氦核。在此核聚变反应中，以消耗掉一点点物质质量为代价，却辐射出惊人的能量。

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【八大行星】

水星

水星 (Mercury )，中国古代称为辰星。是太阳系中的类地行星，也是岩态行星，其主要由石质和铁质构成，密度较高。自转周期很长为58.65天，自转方向和公转方向相同，水星在88个地球日里就能绕太阳一周，平均速度47.89km/s，是太阳系中运动最快的行星。水星自转一周需157个地球日。无卫星环绕。它是八大行星中是最小的行星，也是离太阳最近的行星。

基本信息

水星的英文名字Mercury来自罗马神墨丘利（赫耳墨斯）。他是罗马神话中的信使。因为水星约88天绕太阳一圈，是太阳系中公转最快的行星。符号是上面一个圆形下面一个交叉的短垂线和一个半圆形（Unicode). 是墨丘利所拿魔杖的形状。在前5世纪，水星实际上被认为成二个不同的行星，这是因为它时常交替地出现在太阳的两侧。当它出现在傍晚时，它被叫做墨丘利；但是当它出现在早晨时，为了纪念太阳神阿波罗，它被称为阿波罗。毕达哥拉斯后来指出他们实际上是相同的一颗行星。

水星，中国称为辰星，水星在八大行星中是最小的行星，也是太阳系最内侧和最小的行星，但仍比月球大1/3。水星是太阳系中运动最快的行星。在太阳系所有的行星中，水星有最大的轨道离心率和最小的转轴倾角，每87.969地球日绕行太阳一周。水星每绕轴自转3圈时也绕着太阳公转2周。水星绕日公转轨道近日点的进动每世纪多出43弧秒的现象，在20世纪才从爱因斯坦的广义相对论得到解释。从地球看水星的亮度有很大的变化，视星等从-2.3至5.7等，但是它与太阳的分离角度最大只有28.3 °，因此很不容易看见。除非有日食，否则在阳光的照耀下通常是看不见水星的。在北半球，只能在凌晨或黄昏的曙暮光中看见水星；当大距出现在赤道以南的纬度时，在南半球的中纬度可以在完全黑暗的天空中看见水星。

水星太接近太阳，常常被猛烈的阳光淹没，所以望远镜很少能够仔细观察它。水星没有自然卫星。唯一靠近过水星的卫星是美国探测器水手10号，在1974年-1975年探索水星时，只拍摄到大约45%的表面。

地形地貌

美国发射的“水手10号”在1974年3月、9月和1975年3月探测了水星，并向地面发回5000多张照片，为我们了解水星提供了珍贵的信息。从照片上我们看出，水星的外貌酷似月球，有许多大小不一的环形山，还有辐射纹、平原、裂谷、盆地等地形。　

水星的表面表现出巨大的急斜面，有些达到几百千米长，三千米高。有些横处于环形山的外环处，而另一些急斜面的面貌表明他们是受压缩而形成的。据估计，水星表面收缩了大约0.1%（或在星球半径上递减了大约1千米）。

水星上最大的地貌特征之一是卡洛里斯（Caloris）盆地，直径约为1300千米，人们认为它与月球上最大的盆地Maria相似。如同月球的盆地，卡洛里斯（Caloris）盆地很有可能形成于太阳系早期的大碰撞中，那次碰撞大概同时造成了星球另一面正对盆地处奇特的地形。

水星表面受到无数次的陨石撞击，到处坑坑洼洼。当水星受到巨大的撞击后，就会有盆地形成，周围则由山脉围绕。在盆地之外是撞击喷出的物质，以及平坦的熔岩洪流平原。此外，水星在几十亿年的演变过程中，表面还形成许多褶皱、山脊和裂缝，彼此相互交错。通过雷达对水星北极区的观测，科学家发现在一些坑洞的阴影处有冰存在的证据。

水星的环形山很类似月球。水星表面最显著的的特征（只包括已经被拍摄过的部分）之一是一个直径达到1360km的冲击性环形山：卡路里盆地，是水星上温度最高的地区。水星地形被标记为多起伏的，原因是几十亿年前水星的核心冷却收缩引起的外壳起皱。大多数的水星表面包括二个不同的年龄层；比较年轻的比较平，或许是因为溶岩浸入了较早地形的结果。除此之外，水星有“显著性”的“周期性膨胀”。

水星的表面很像月球，满布着环形山、大平原、盆地、辐射纹和断崖。1976年，国际天文学联合会开始为水星上的环形山命名。

在地面上观测水星，几乎看不到它的细节。1973年11月3日，美国发射了水手10号宇宙飞船，对水星进行飞近探测。它是迄今唯一“访问”过水星的宇宙飞船。在它与水星三次相会的过程中，向地面发回了5000多张照片。在最后一次，它距水星表面仅372千米，拍摄了非常清晰的水星电视图像，天文学家惊奇地发现，水星表面和月球表面极为相似。

水星表面大大小小的环形山星罗棋布，既有高山，也有平原，还有令人胆寒的悬崖峭壁。据统计，水星上的环形山有上千个，这些环形山比月亮上的环形山的坡度平缓些。

水星上的环形山和月球上的环形山一样，也进行了命名。在国际天文学联合会已命名的310多个环形山的名称中，其中有15个环形山是以我们中华民族的人物的名字命名的。有伯牙：传说是春秋时代的音乐家；蔡琰：东汉末女诗人；李白：唐代大诗人；白居易：唐代大诗人：董源：五代十国南唐画家；李清照：南宋女词人；姜夔：南宋音乐家；梁楷：南宋画家；关汉卿：元代戏曲家；马致远：元代戏曲家；赵孟頫：元代书画家；王蒙：元末画家；朱耷：清初画家；曹沾（即曹雪芹）：清代文学家；鲁迅：中国现代文学家。

水星表面上环形山的名字都是以文学艺术家的名字来命名的，没有科学家，这是因为月面环形山大都用科学家的名字命名了。水星表面被命名的环形山直径都在20公里以上，而且都位于水星的西半球。这些名人的大名将永远与日月争辉，纪念他们为人类作出的卓越贡献。

地质构造

水星外貌如月，内部结构却很像地球，也分为壳、幔、核三层。水星的半径为2439公里，是地球半径的38.2%，18个水星合并起来才抵得上一个地球的大小。质量为3.33×10^26克，为地球质量的5.58%，平均密度为 5.433克/cm^3 ，略低于地球的平均密度。在八大行星中，除地球外，水星的密度最大。由此天文学家推测水星的外壳是由硅酸盐构成的，其中心有个比月球大得多的铁质内核。这个核球的主要成分是铁、镍和硅酸盐。根据这样的结构，水星应含铁20000亿亿吨，按目前世界钢的年产量（约8亿吨）计算，可以开采2400亿年。

地壳

厚度100–200 km

结皮

厚度600 km

核心

半径约1,800 km，这个行星有一个相对大的（即使是与地球相比）的铁质核；水星由大约70% 的金属和30% 的硅酸盐组成，以致密度较高。平均密度是5430kg/m3；略微地小于地球密度，却比金星大。地球高密度产生的原因是地球的质量压缩了地球的体积。水星的质量只有地球的5.5%——铁核占据了 42% 的行星容积（地核只占17% ），核的周围是600km 厚的行星幔。水星的总重量约为30 000兆公吨。

基本特征

水星密度

水星是太阳系中密度第二高的行星，仅次于地球。据此，科学家们估计水星内部必定存在一个超大的内核，其内核质量甚至可以占到其总质量的2/3，而相比之下，地球的内核区质量只占地球总质量的1/3。美国华盛顿卡内基研究院地磁学系主任，美国信使号水星探测器项目首席科学家西恩·所罗门（Sean Solomon）教授表示：目前科学界的观点是认为在太阳系早期的狂暴撞击时代，水星曾遭遇严重撞击，导致其失去了密度较低的一部分外壳，因此留下了密度相对较大的部分。而此次信使号探测器的任务中有一项便是通过对水星进行全地表化学成分分析来检验这个理论。

水星磁场

在太阳系的八大行星中，火星、水星、地球、木星、土星都有磁场，但只有水星是太阳系类地行星中除了地球之外唯一一颗拥有显著磁场的行星（不过尽管如此，它的磁场强度也仅有地球的1%不到）。对于一颗行星来说，磁场的有无绝非小事，就拿地球磁场来说，它构成了地球上生命的保护伞，帮助抵挡有害的太阳射线和其它宇宙射线，从而造就了生命的乐园。所罗门博士将地球磁场称作“我们的辐射保护伞”，如果没有地球磁场，地球上的生命将很难出现和演化。

研究人员现在相信水星的磁场产生机制和地球的相同，那就是其外核部位导电熔浆的流动形成的“电机”模式。此次信使号探测器将精确测量水星磁场的分布，从而帮助科学家们检验这一理论是否正确。

1973年11月，第一个也是到目前为止唯一的一个水星探测器发射成功，它的既定考察任务中，有一项就是探测水星究竟有没有磁场。它就是美国的“水手10号”探测器。探测器曾经3次从水星上空飞过，那是在1974年的3月29日和9月21日，以及1975年3月16日。

“水手10号”第一次飞越水星时，最近时距水星只有720多公里。探测器上的照相机在拍摄布满环形山的水星地貌的同时，磁强计意外地探测到水星似乎存在一个很弱的磁场，而且可能是跟地球磁场那样有着两个磁极的偶极磁场。水星表面环形山和磁场的发现使科学家很感兴趣，因为这些都是前所未知的。但是，磁场的存在必须得到进一步的证实，这就要等待到“水手10号”与水星的另一次接近。

水星上既没有水，也没有空气。水星外观同月球相似，只是水星上有更多的环形山，高地平原参差不齐。与月球表面有所不同的是，水星表面分布着隆起的陡壁和山脊，宛如苹果因水分蒸发而表面收缩形成的皱纹。水星表面宁静、平滑，过去可能发生过火山活动，有火山熔岩形成的平面状地区，还遍布着大大小小的陨石坑。水星上有一个巨大的同心圆构造，它位于赤道地带，直径约有1300千米，被科学家命名为“卡路里盆地”。水星表面有100多个具有放射条纹的坑穴，还有大量断崖，有的长达数百千米。水星的密度与地球接近，并有一全球性的磁场。水星磁场的发现，表示水星内部可能是一个高温液态的金属核，这个既重又大的铁镍内核直径超过水星直径的1/3，有整个月球那么大。水星磁场强度只有地球的1%，磁力线的分布图形简直就是地球磁场按比例的缩影。

总之，水星没有空气，没有水分，也没有卫星。其上的温差很大，运行速度快，没有什么惊人的奇观，更没有任何生物痕迹。但是水星这种既像月球又像地球的特征，是宇宙中物质多样性的生动证明，也是研究太阳系形成和起源的宝贵资料。

由于水手10号仅拍摄到水星表面的37%，所以人类对水星的了解还很少。

“水手10号”探测器的飞行轨道是这样安排的：在到达水星区域时，它每176天绕太阳转一圈。我们知道，水星每88天绕太阳一周，也就是说，水星每绕太阳两圈，“水手10号”来到水星附近一次，飞越水星并进行探测。

“水手10号”第二次飞越水星时，距表面最近时在48000公里左右，对水星磁场没有发现什么新的情况。为了取得包括磁场在内的更加精确的观测资料，科学家们对探测器的轨道作了校准，使它第三次飞越水星时，离表面只有327公里，而且更接近水星北极。观测结果是十分令人鼓舞的：水星确实有一个偶极磁场。从最初发现到完全证实，刚好是一年时间。

水星的偶极磁场与地球的很相像，极性也相同，即水星磁场的南极在水星的北半球，其北极在南半球。

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水星之冰

浸没在太阳光热中的水星绝非一个寻找水的好地方。但是科学家们注意到水星极区有些深邃的陨石坑是永远照不到阳光的，由于没有大气调节，这些地方的温度一直维持在华氏零下280度（约合摄氏-173度）左右。这些所罗门博士称为“深度冷冻陷阱”的陨石坑中可能聚集着比月球上多得多的水冰物质。尽管这一点还存在争议，但是所罗门博士表示，这一点至少可以证明一点，那就是水在太阳系中是普遍存在的，至少对分子态的水来说。当然，海王星，天王星，土星，木星，火星，金星和水星都没有液态水，但有气态水和固态水，比如月球。

水星大气

尽管水星是太阳系8大行星中最小的那颗，其引力也相应地较小。然而水星确实拥有一个稀薄的大气层。在太阳的强烈辐射轰击下，水星大气被向后压缩延伸开去，在背阳处形成一个“尾巴”，就像一颗巨大的彗星。然而更诡异的一点是，水星事实上还在不断的损失其大气气体成分。因此，正如所罗门博士指出的那样“你需要不断的进行补充，方能维持大气层的存在。”科学家们认为水星的补充方式是捕获太阳辐射的粒子，以及被微型陨石撞击后溅起的尘埃颗粒。

水星之铁

水星所含有的铁的百分率超过任何其他已知的星系行星。这里有数个的理论被提出来说明水星的高金属性。

一个理论说本来水星有一个和普通球粒状陨石相似的金属—硅酸盐比率。那时它的质量是目前质量的大约2.25 倍，但在早期太阳系的历史中的某个时间，一个星子/微星体撞掉了水星的1/6。影响是水星的地壳 和地幔 失去了。类似的另外一个理论是一个用来解释地球月亮的形成的，参见巨物影响理论。另一种说，水星可能在所谓太阳星云早期的造型阶段，在太阳爆发出它的能量之前已经稳定。在这个理论中水星那时大约质量是目前的两倍；但因为原恒星收缩，水星的温度到达了大约2500K 到3500K 之间；甚至高达10000K。许多的水星表面的岩石在这种温度下蒸发，形成"岩石蒸汽"，随后，"岩石蒸汽" 被星际风暴带走。第三个理论，类似第二个，认为水星的外壳层是被太阳风长期侵蚀掉了的。

影响地球

水星拥有太阳系8大行星中偏心率最大的轨道，通俗的说，就是它的轨道的椭圆是最“扁”的。而最新的计算机模拟显示，在未来数十亿年间，水星的这一轨道还将变得更扁，使其有1%的机会和太阳或者金星发生撞击。更让人担忧的是，和外侧的巨行星引力场一起，水星这样混乱的轨道运动将有可能打乱内太阳系其他行星的运行轨道，甚至导致水星，金星或火星的轨道发生变动，并最终和地球发生相撞。

温度日照

水星表面平均温度约452K，变化范围从90到700K，是温差最大的行星；白天太阳光直射处温度高达427℃，夜晚太阳照不到时，温度降低到-173℃。温差变化如此悬殊，绝不可能有生物存在。可以比较一下地球，地球上的度温变化只有11K。（这里只是太阳辐射能量，不考虑“季节”，“天气”） 水星的表面的日照比地球强8.9 倍，总共辐照度有9126.6W/m2。令人惊讶地，在1992年所进行的雷达观察显示，水星的北极有冰。一般相信，这些冰存在于阳光永无法照射到的环形山底部，由于彗星的撞击和/或行星内部的气体冒出表面而积累的。

大气环境

人们推测水星的壳层与月球类似，并且都有过陨星轰击历史。水星上有极稀薄的大气，大气压小于2×10百帕，大气中含有氦、氢、氧、碳、氩、氖、氙等元素。由于大气非常稀薄，水星的表面白天和夜晚的温度相差很大。实际上，水星大气中的气体分子与水星表面相撞的频密程度比它们之间互相相撞要高。出于这些原因，水星应被视为是没有大气的。“大气”主要由氧，钾和钠组成。

水星的大气非常少，主要成份为氦（42%）、汽化钠（42%）和氧（15%），而且在白天气温非常高，平均地表温度为179℃，最高为427℃，最低为零下173℃，因此水星上看来不可能存在水；但1991年科学家在水星的北极发现了一个不同寻常的亮点，造成这个亮点的可能是在地表或地下的冰。水星上真的有可能存在冰吗？由于水星的轨道比较特殊，在它的北极，太阳始终只在地平线上徘徊。在一些陨石坑内部，可能由于永远见不到阳光而使温度降至零下161℃以下。这样低的温度就有可能凝固从行星内部释放出来的气体，或积存从太空来的冰。

组成水星大气的原子不断的被遗失到太空之中，由于钾或钠原子在一个水星日（一个水星日——在其近日点一日时间的一半）上大约有3小时的平均 “寿命”。散失的大气不断地被一些机制所替换，如被行星引力场俘获的火山蒸汽，以及两极的冰冠的除气作用。

天体运动

水星离太阳的平均距离为5790万公里，绕太阳公转轨道的偏心率为0.206，故其轨道很扁。太阳系天体中，除冥王星外，要算水星的轨道最扁了。水星在轨道上的平均运动速度为48公里/秒，是太阳系中运动速度最快的行星，它绕太阳运行一周只需要88天，除公转之外，水星本身也有自转。过去认为水星的自转周期应当与公转周期相等，都是88天。1965年，美国天文学家戈登、佩蒂吉尔和罗·戴斯用安装在波多黎各阿雷西博天文台的、当今世界上最大的射电望远镜测定了水星的自转周期，结果并不是88天，而是58.646天，正好是水星公转周期的2/3。水星轨道有每世纪快43″的反常进动。

地球每自转一周就是一昼夜，而水星自转三周才是一昼夜。水星上一昼夜的时间，相当于地球上的176天。与此同时，水星也正好公转了两周。因此人们说水星上的一天等于两年。由于水星在近日点时总以同一经度朝着太阳，在远日点时以相差90°的经度朝着太阳，所以水星随着经度不同而出现季节变化。

公转

水星的运行轨道是偏心的，半径从4 600 万公里到7 000 万公里变化。围绕太阳的缓慢岁差不能完全地被牛顿经典力学所解释，以致于在一段时间内很多人用设想的另外一个更靠近太阳的行星（有时被称为火神星）来解释这个混乱。这称为“水星近日点进动”。无论如何，爱因斯坦的广义相对论后来提供了一种可以消除这个小误差的解释。

自转

1889年意大利天文学家夏帕里利经过多年观测认为水星自转时间和公转时间都是88天。直到1965年，美国天文学家才测量出了水星自转的精确周期58.646天。

在一些时候，在水星的表面上的一些地方，在同一个水星日里，当一个观测者（在太阳升起时）时观测，可以看见太阳先上升，然后倒退最后落下，然后再一次的上升。这是因为大约四天的近日点周期，水星轨道速度完全地等于它的自转速度，以致于太阳的视运动停止，在近日点时，水星的轨道速度超过自转速度；因此，太阳看起来会逆行性运动，在近日点后的四天，太阳恢复正常的视运动。

直到1965年使用雷达观测后，观察数据否决了水星对太阳是潮汐固定的的想法：自转使得所有时间裏水星保持相同的一面对着太阳。水星轨速振谐为3:2，这就是说自转三次的时间是围绕太阳公转两次的时间；水星的轨道离心使这个谐振持稳。最初天文学家认为它有被固定的潮汐是因为水星处于最好的观测位置，它总是在3:2 谐振中的相同时刻，展现出相同的一面，就如同它完全地被固定住一样。水星的自转比地球缓慢59 倍。

因为水星的3:2 的轨速比率，一个恒星日（自转的周期） 大约是58.7个地球日，一个太阳日（太阳穿越两次子午线之间的时间）大约是176个地球日。

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水星观测

水星最亮的时候，目视星等达-1.9等。由于水星和太阳之间的视角距离不大，使得水星经常因距离太阳太近，淹没在耀眼的阳光之中而不得见。即使在最宜于观察的条件下，也只有在日落西山之后，在西天低处的夕阳余晖中，或是在日出之前，在东方地平线才能看到它。

观察水星的最佳时候是在日出之前约50分钟，或日落后50分钟。当我们朝最靠近太阳的行星——水星看的时候，我们也就是朝太阳的方向看。需要牢记的是不要直接看太阳。

若用望远镜看水星，则可以选择水星在其轨道上处于太阳一侧或另一侧离太阳最远（大距）时，并在日出前或日落后搜寻到它。天文历书会告诉你，这个所谓的“大距”究竟是在太阳的西边（右边）还是东边（左边）。若是在西边，则可以在清晨观测；若是在东边，则可以在黄昏观测。知道了日期，又知道了在太阳的哪一侧搜寻，还应该尽可能挑一个地平线没有东西阻隔的地点。搜寻水星要在离太阳升起或落下处大约一柞宽的位置。你将会看到一个小小的发出淡红色光的星星。

在其被太阳光淹没之前，你大概可以观测它2个星期。6个星期之后，它又会在相对的距角处重新出现。

说起五大行星的水星，自古以来用肉眼观测是最难的。大天文学家哥白尼临终前曾叹他一生没有见过水星.

其实水星用肉眼观测并不是想象中那么难。要想观测水星，选择其大距时固然重要，而对于南北纬30，甚至20度以上的观测者，水星相对于太阳的赤纬极为重要！

哥白尼为什么没见过水星，最重要的客观原因有两个：第一，近前后5000年，北半球相对于南半球，不适合观测水星，因为每当水星大距处于其远日点时，北半球观测者会发现水星的赤纬总是低于太阳赤纬，即使水星离太阳距角接近最大的28度，但水星几乎还是和太阳同升同落.反之水星到了近日点时，北半球观测者看到的水星却比太阳赤纬高。但近日点毕竟才18度的距角，所以水星还是难以观测.这种情况需要再过几千年水星近日点进动90度后才能改观。第二，地理纬度越高，内行星越难见.纬度高的地区，太阳的晨昏朦影时间很长，即日出前或者日落后很久，天空依然明亮，所以不利于观测水星，即使北半球来说水星每逢高于太阳赤纬的大距，亮度至少比织女星亮，但明亮的天空背景还是使水星不易观测。

在北半球如中国，想要观测水星，只要选对日期，天气良好的情况下还是很容易做到的.一年中观测水星的最佳月份是3,4月，和9,10月，即春秋分前后。春秋分时黄道赤纬微分值最大，（黄道赤纬变化最大），太阳和水星在黄道上相同距角时，距离的赤纬也比其他黄道区域大.当水星赤纬大于太阳赤纬较多时，偏北的水星可以在太阳在地平线下很久而被观测到。经验是：春分时节在西方的双鱼，白羊座找，秋分时节在狮子，处女座找水星.水星相当的明亮，在淡蓝色的黎明和黄昏低空中发出不闪烁的黄色光芒。

通常通过双筒望远镜甚至直接用肉眼便可观察到水星，但它总是十分靠近太阳，在曙暮光中难以看到。Mike Harvey的行星寻找图表指出此时水星在天空中的位置（及其他行星的位置），再由“星光灿烂”这个天象程序作更多更细致的定制。（经过尝试，我认为用stellarium模拟天文馆，更加直观，完全可以用笔记本电脑对着夜空寻找，两边是一模一样的，想是因为随着时间推移，更多新的更好的软件被编写出来了，注：下一次最近的水星凌日在2016年）

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水星之最

在太阳系的八大行星中，水星获的了几个"最" 的记录：

离太阳最近水星和太阳的平均距离为5790 万公里，约为日地距离的0.387，是距离太阳最近的行星， 到目前为止还没有发现过比水星更近太阳的行星。

轨道速度最快它离太阳最近，所以受到太阳的引力也最大，因此在它的轨道上比任何行星都跑得快，轨道速度为每秒48公里，比地球的轨道速度快18公里. 这样快的速度，只用15 分钟就能环绕地球一周。

一"年"时间最短地球每一年绕太阳公转一圈， 而"水星年"是太阳系中最短的年.它绕太阳公转一周只用88天，还不到地球上的3个月。这都是因为水星围绕 太阳高速飞奔的缘故.难怪代表水星的标记和符号是根据希腊神话，把它比作脚穿飞鞋，手持魔杖的使者。

表面温差最大 因为没有大气的调节，距离太阳又非常近，所以在太阳的烘烤下，向阳面的温度最高时可达430℃，但背阳面的夜间温度可降到零下160℃，昼夜温 差近600℃，夺的行星表面温差最大的冠军，这真是一个处于火和冰之间的世界.

卫星最少的行星太阳系中现在发现了越来越多的卫星，总数超过60，但只有水星和金星是卫星数最少，或根本没有卫星的行星。

一"天"时间最长在太阳系的行星中，水星"年"时 间最短，但水星"日"却比别的行星更长，水星公转一周是88天（地球日），而是自转一周是58.646天（地球日），地球每自转一周就是一昼夜，而水星自转三周才是一昼夜。水星上一昼夜的时间，相当于地球上的176天。与此同时，水星也正好公转了两周。因此人们说水星上的一天等于两年，地球人到了水星上多么不习惯。

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水星探测

早期

水星最早被闪族人在（公元前三千年）发现，他们叫它Ubu-idim-gud-ud。最早的详细记录观察数据的是巴比伦人，他们叫它 gu-ad 或 gu-utu。希腊人给它起了两个古老的名字，当它出现在早晨时叫阿波罗，当它出现在傍晚叫赫耳墨斯，但是希腊天文学家知道这两个名字表示的是同一个东西。希腊哲学家赫拉克利特甚至认为水星和金星（维纳斯星）是绕太阳公转的而不是地球。水星的观测因为它过于接近太阳而变的非常复杂；在地球可以观测它的唯一时间是在日出或日落时。

美国

水星探査机水手10号（Mariner 10）靠近过水星的唯一太空舱是水手10号。最近有一个被美国国家航空航天局批准的项目， 项目被命名为MESSENGER("信使号"，是MErcury Surface,Space ENvironment,GEochemistry,and Ranging 的字母缩写， 意为"水星表面，空间环境， 地理化学和全向遥测")，信使号已在2004年8月发射，预计将在2011年3月到达水星。

日本欧洲

日本计划加入欧洲航天局的一个叫做BepiColombo的项目，这个项目将发射二个环绕水星飞行的飞船， 计划一个给水星做地图，一个研究它的磁场. 初步的计划中包括的登陆器已经放弃了。俄国人计划在2011年-2012年之间用联盟火箭送出他们的飞船， 飞船将在四年后到达水星，将会环绕轨道飞行，绘制地图并且研究它的磁场。

未来人类殖民地

在水星南北极的环形山是一个很有可能适合成为地球外人类殖民地的地方，因为那里的温度常年恒定（大约-200℃）. 这是因为水星微弱的轴倾斜以及因为基本没有大气，所以从有日光照射的部分的热量很难携带至此，即使水星两极较为浅的环形山底部也总是黑暗的。适当的人类活动将能加热殖民地以达到一个舒适的温度，周围一个相比大部分地毬区域来说较低的环境温度将能使散失的热量更易处理.

水星凌日当水星走到太阳和地球之间时，我们在太阳圆面上会看到一个小黑点穿过，这种现象称为水星凌日。其道理和日食类似，不同的是水星比月亮离地球远，视直径仅为太阳的190万分之一。水星挡住太阳的面积太小了，不足以使太阳亮度减弱，所以，用肉眼是看不到水星凌日的，只能通过望远镜进行投影观测。水星凌日每100年平均发生13次。最近一次凌日是在1999年11月16日5时42分。

水星的半径为2440公里，是地球半径的38.3%。水星的体积是地球的5.62%，质量是地球的0.05倍。水星外貌如月，内部却像地球，也分为壳、幔、核三层。天文学家推测水星的外壳是由硅酸盐构成的，其中心有个比月球还大的铁质内核。

水星凌日，它发生的原理与日食相似。由于水星和地球的绕日运行轨道不在同一个平面上，而是有一个7度的倾角。因此，只有水星和地球两者的轨道处于同一个平面上，而日水地三者又恰好排成一条直线时，才会发生水星凌日。地球每年5月8日前后经过水星轨道的降交点，每年11月10日前后又经过水星轨道的升交点。所以，水星凌日只能发生在这两个日期的前后。

在人类历史上，第一次预告水星凌日是"行星运动三大定律"的发现者，德国天文学家开普勒（1571至1630年）。他在1629年预言：1631年11月7 日将发生稀奇天象--水星凌日。当日，法国天文学家加桑迪在巴黎亲眼目睹到有个小黑点（水星）在日面上由东向西徐徐移动。从1631年至2003年，共出现50次水星凌日，其中，发生在11月的有35次，发生在5月的仅有15次。每100年，平均发生水星凌日13.4次。

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古代观星

中国古代则称水星为“辰星”或“昏星”。

晋书：志第二天文中（七曜 杂星气史传事验）

辰星曰北方冬水，智也，听也。智亏听失，逆冬令，伤水气，罚见辰星。辰星见，则主刑，主廷尉，主燕赵，又为燕、赵、代以北；宰相之象。亦为杀伐之气，战斗之象。又曰，军于野，辰星为偏将之象，无军为刑事。和阴阳，应效不效，其时不和。出失其时，寒署失其节，邦当大饥。当出不出，是谓击卒，兵大起。在于房心间，地动。亦曰，辰星出入躁疾，常主夷狄。又曰，蛮夷之星也，亦主刑法之得失。色黄而小，地大动。光明与月相逮，其国大水。赫耳墨斯在古罗马神话中水星是商业、旅行和偷窃之神，即古希腊神话中的赫耳墨斯，为众神传信的神，或许由于水星在空中移动得快，才使它得到这个名字。

早在公元前3000年的苏美尔时代，人们便发现了水星，古希腊人赋于它两个名字：当它初现于清晨时称为阿波罗，当它闪烁于夜空时称为赫耳墨斯。不过，古希腊天文学家们知道这两个名字实际上指的是同一颗星星，赫拉克赖脱（公元前5世纪之希腊哲学家）甚至认为水星与金星并非环绕地球，而是环绕着太阳在运行。仅有水手10号探测器于1973年和1974年三次造访水星。它仅仅勘测了水星表面的45%（并且很不幸运，由于水星太靠近太阳，以致于哈博望远镜无法对它进行安全的摄像）。

水星的轨道偏离正圆程度很大，近日点距太阳仅四千六百万千米，远日点却有7千万千米，在轨道的近日点它以十分缓慢的速度按岁差围绕太阳向前运行（岁差：地轴进动引起春分点向西缓慢运行，速度每年0.2"，约二万五千八百年运行一周，使回归年比恒星年短的现象。分日岁差和行星岁差两种，后者是由行星引力产生的黄道面变动引起的。）在十九世纪，天文学家们对水星的轨道半径进行了非常仔细的观察，但无法运用牛顿力学对此作出适当的解释。存在于实际观察到的值与预告值之间的细微差异是一个次要（每千年相差七分之一度）但困扰了天文学家们数十年的问题。有人认为在靠近水星的轨道上存在着另一颗行星（有时被称作Vulcan，“祝融星”），由此来解释这种差异，结果最终的答案颇有戏剧性：爱因斯坦的广义相对论。在人们接受认可此理论的早期，水星运行的正确预告是一个十分重要的因素。（水星因太阳的引力场而绕其公转，而太阳引力场极其巨大，据广义相对论观点，质量产生引力场，引力场又可看成质量，所以巨引力场可看作质量，产生小引力场，使其公转轨道偏离。类似于电磁波的发散，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，传向远方。－－译注）

在1962年前，人们一直认为水星自转一周与公转一周的时间是相同的，从而使面对太阳的那一面恒定不变。这与月球总是以相同的半面朝向地球很相似。但在1965年，通过多普勒雷达的观察发现这种理论是错误的。现在我们已得知水星在公转二周的同时自转三周，水星是太阳系中目前唯一已知的公转周期与自转周期共动比率不是1:1的天体。

由于上述情况及水星轨道极度偏离正圆，将使得水星上的观察者看到非常奇特的景像，处于某些经度的观察者会看到当太阳升起后，随着它朝向天顶缓慢移动，将逐渐明显地增大尺寸。太阳将在天顶停顿下来，经过短暂的倒退过程，再次停顿，然后继续它通往地平线的旅程，同时明显地缩小。在此期间，星星们将以三倍快的速度划过苍空。在水星表面另一些地点的观察者将看到不同的但一样是异乎寻常的天体运动。

水星上的温差是整个太阳系中最大的，温度变化的范围为90开到700开。相比之下，金星的温度略高些，但更为稳定。

水星在许多方面与月球相似，它的表面有许多陨石坑而且十分古老；它也没有板块运动。另一方面，水星的密度比月球大得多，（水星5.43 克/立方厘米月球 3.34克/立方厘米）。水星是太阳系中仅次于地球，密度第二大的天体。事实上地球的密度高部分源于万有引力的压缩；或非如此，水星的密度将大于地球，这表明水星的铁质核心比地球的相对要大些，很有可能构成了行星的大部分。因此，相对而言，水星仅有一圈薄薄的硅酸盐地幔和地壳。

巨大的铁质核心半径为1800到1900千米，是水星内部的支配者。而硅酸盐外壳仅有500到600千米厚，至少有一部分核心大概成熔融状。

事实上水星的大气很稀薄，由太阳风带来的被破坏的原子构成。水星温度如此之高，使得这些原子迅速地散逸至太空中，这样与地球和金星稳定的大气相比，水星的大气频繁地被补充更换。

水星的表面表现出巨大的急斜面，有些达到几百千米长，三千米高。有些横处于环形山的外环处，而另一些急斜面的面貌表明他们是受压缩而形成的。据估计，水星表面收缩了大约0.1%（或在星球半径上递减了大约1千米）。

水星上最大的地貌特征之一是Caloris盆地，直径约为1300千米，人们认为它与月球上最大的盆地Maria相似。如同月球的盆地，Caloris盆地很有可能形成于太阳系早期的大碰撞中，那次碰撞大概同时造成了星球另一面正对盆地处奇特的地形。

除了布满陨石坑的地形，水星也有相对平坦的平原，有些也许是古代火山运动的结果，但另一些大概是陨石所形成的喷出物沉积的结果。

水手号探测器的数据提供了一些近期水星上火山活动的初步迹象，但我们需要更多的资料来确认。

令人惊讶的是，水星北极点的雷达扫描（一处未被水手10号勘测的区域）显示出在一些陨石坑的被完好保护的隐蔽处存在冰的迹象。

水星有一个小型磁场，磁场强度约为地球的1%。至今未发现水星有卫星。

通常通过双筒望远镜甚至直接用肉眼便可观察到水星，但它总是十分靠近太阳，在曙暮光中难以看到。Mike Harvey的行星寻找图表指出此时水星在天空中的位置（及其他行星的位置），再由“星光灿烂”这个天象程序作更多更细致的定制。    

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【八大行星】

金 星

金星（Venus）是太阳系中八大行星之一，按离太阳由近及远的次序是第二颗。它是离地球最近的行星（水星有时候会更近）。中国古代称之为长庚、启明、太白或太白金星。公转周期是224.71地球日。夜空中亮度仅次于月球，排第二，金星要在日出稍前或者日落稍后才能达到亮度最大。它有时清晨出现在东方天空，被称为“启明”；傍晚处于天空的西侧。

基本简介

金金星星体星（Venus）是太阳系中八大行星之一，按离太阳由近及远的次序，是第二颗。它是离地球最近的行星。（火星有时候会更近）中国古代称之为长庚、启明、太白或太白金星。公转周期是224.71地球日。

夜空中亮度仅次于月球，排第二，金星要在日出稍前或者日落稍后才能达到亮度最大。它有时清晨出现在东方天空，被称为“启明”；傍晚处于天空的西侧。

金星是一颗类地行星，因为其质量与地球类似，有时被人们叫做地球的“姐妹星”，也是太阳系中唯一一颗没有磁场的行星。在八大行星中金星的轨道最接近圆形，偏心率最小，仅为0.7%。

以地球为三角形的顶点之一，分别连结金星和太阳，就会发现这个角度非常小，这是因为金星的轨道处于地球轨道的内侧。因此，当我们看到金星的时候，不是在清晨便是在傍晚，并且分别处于天空的东侧和西侧。　　

星体特征

金星是一颗类地行星，因为其质量与地球类似，有时也被人们叫做地球的“姐妹星”，也是太阳系中唯一一颗没有磁场的行星。在八大行星中金星的轨道最接近圆形，偏心率最小，仅为0.006811。

以地球为三角形的顶点之一，分别连结金星和太阳，就会发现这个角度非常小，即使在最大时也只有48.5°，这是因为金星的轨道处于地球轨金星道的内侧。因此，当我们看到金星的时候，不是在清晨便是在傍晚，并且分别处于天空的东侧和西侧。

中国古人称金星为“太白”或“太白金星”，也称“启明”或“长庚”（傍晚出现时称“长庚”，清晨出现时称“启明”）。古希腊人称为阿佛洛狄忒，是希腊神话中爱与美的女神。而在罗马神话中爱与美的女神是维纳斯，因此金星也称作维纳斯（Venus）。维纳斯是爱与美的女性之神，所以金星的天文符号就是女性的标志：♀，也有人形象地将这个符号比喻为“维纳斯的梳妆镜”。

金星的位相变化

金星同月球一样，也具有周期性的圆缺变化（相位变化），但是由于金星距离地球太远，肉眼是无法看出来的。金星的相位变化，曾经被伽利略作为证明哥白尼的日心说的有力证据。

星体概况

金星是全天中最亮的行星，亮度为-3.3至-4.4等，比著名的天狼星（除太阳外全天最亮的恒星）还要亮14倍，犹如一颗耀眼的钻石，于是古希腊人称它为阿佛洛狄忒（Aphrodite）——爱与美的女神，而罗马人则称它为维纳斯（Venus）——美神。在圣经里，金星象征黎明代表路西法。金星和水星一样，是太阳系中仅有的两个没有天然卫星的大行星。因此金星上的夜空中没有“月亮”，最亮的“星星”是地球。由于离太阳比较近，所以在金星上看太阳，太阳的大小比地球上看到的大1.5倍。

有人称金星是地球的姊妹星，确实，从结构上看，金星和地球有不少相似之处。金星的半径约为6073公里，只比地球半径小300公里，体积是地球的0.88倍，质量为地球的4/5；平均密度略小于地球。虽说如此，但两者的环境却有天壤之别：金星的表面温度很高，不存在液态水，加上极高的大气压力和严重缺氧等残酷的自然条件，金星有极少的可能有生命的存在。由此看来，金星和地球只是一对“貌合神离”的姐妹。

金星周围有浓密的大气和云层。只有借助于射电望远镜才能穿过这层大气，看到金星表面的本来面目。金星大气中，二氧化碳最多，占97%以上。时常降落巨大的具有腐蚀性的酸雨。金星表面温度高达500摄氏度，大气压约为地球90倍（相当于地球900米深海中的压力）。

金星自转方向跟天王星一样与其它行星相反，是自东向西。因此，在金星上看，太阳是西升东落。金星绕太阳公转的轨道是一个很接近正圆的椭圆形偏差不超过1°且与黄道面接近重合，其公转速度约为每秒35公里，公转周期约为224.70天。但其金星星球自转周期却为243日，也就是说，金星的自转恒星日一天比一年还长。不过按照地球标准，以一次日出到下一次日出算一天的话则金星上的一年要远远小于243天。这是因为金星是逆向自转的缘故；在金星上看日出是在西方，日落在东方；一个日出到下一个日出的昼夜交替只是地球上的116.75天。在地球上看金星与太阳的最大视角不超过48°，因此金星不会整夜出现在夜空中。我国民间称黎明时分的金星为启明星，傍晚时分的金星为长庚星。

金星逆向自转现象有可能是很久以前金星与其它小行星相撞而造成的，除了这种不寻常的逆行自转以外，金星还有一点不寻常。金星的自转周期和轨道是同步的，这么一来，当两颗行星距离最近时，金星总是以同一个面来面对地球（每5.001个金星日发生一次）。这可能是潮汐锁定（tidal locking）作用的结果－－当两颗行星靠得足够近时，潮汐力就会影响金星自转。当然，也有可能仅仅是一种巧合。

星体数据

公转周期：224.701天

亮度：-3.3～-4.4等

远日距：0.7255305天文单位

平均轨道速度：35.03 千米/每秒

升交点黄经76.3°

近日点黄经 131°

轨道偏心率：0.007

轨道倾角：3.395度

赤道半径：6051.8千米

质量(地球质量=1)：0.8150

密度： 5.24 克/立方厘米

自转周期：243.01 日

卫星数量：0

公转半径： 108,208,930 km(0.72天文单位)

表面面积：4.6亿 平方千米

表面引力加速度：8.78 m/s2

自转时间： 243.02天

逃逸速度：10.4 千米/秒

质量：4.67e24kg

表面温度： 最低温度465℃，平均温度475℃，最高温度485℃。

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地质地貌

在金星表面的大平原上有两个主要的大陆状高地。北边的高地叫伊师塔地（Ishtar Terra），拥有金星最高的麦克斯韦山脉（大约比喜马拉雅山高出两千米），它是根据詹姆斯·克拉克·麦克斯韦命名的。麦克斯韦山脉（Maxwell Montes）包围了拉克西米高原（Lakshmi Planum）。伊师塔地大约有澳大利亚那么大。南半球有更大的阿芙罗狄蒂地（Aphrodite Terra），面积与南美洲相当。这些高地之间有许多广阔的低地，包括有爱塔兰塔平原低地（Atalanta Planitia ）、格纳维尔平原低地（Guinevere Planitia）以及拉卫尼亚平原低地（Lavinia Planitia）。除麦克斯韦山脉外，所金星星球有的金星地貌均以现实中或神话中女性命名。由于金星浓厚的大气让流星等天体在到达金星表面之前减速，所以金星上的陨石坑都不超过3.2千米。

大约90%的金星表面是由不久之前才固化的玄武岩熔岩形成，当然也有极少量的陨石坑。金星的内部可能与地球是相似的：半径约3000千米的地核和由熔岩构成的地幔组成了金星的绝大部分。来自麦哲伦（Magellan）号的最近的数据表明金星的地壳比起原来所认为的更厚也更坚固。可以据此推测金星没有像地球那样的可移动的板块构造，但是却有大量的有规律的火山喷发遍布金星表面。金星上最古老的特征仅有8亿年历史，大多数地区都很年轻（但也有数亿年的时间）。那时广泛存在的山火擦洗了早期的表面，包括几个金星早期形成的大的环形山口，金星的火山在隔离的地质热点依旧活跃。

金星本身的磁场与太阳系的其它行星相比是非常弱的。这可能是因为金星的自转不够快，其地核的液态铁因切割磁感线而产生的磁场较弱造成的。这样一来，太阳风就可以毫无缓冲地撞击金星上层大气。最早的时候，人们认为金星和地球的水在量上相当，然而，太阳风攻击已经让金星上层大气水蒸气分解为氢和氧。氢原子因为质量小逃逸到了太空。金星上氘（氢的一种同位素，质量较大，逃逸得较慢）的比例似乎支持这种理论。而氧元素则与地壳中物质化合，因而在大气中没有氧气。金星表面十分干旱，所以金星上岩石要比地球上的更坚硬，从而形成了更陡峭的山脉、悬崖峭壁和其它地貌。一条从南向北穿过金星构造赤道的长达1200千米的大峡谷，是八大行星中最大的峡谷。

另外，根据探测器探测，发现金星岩浆里含有水。金星可能与地球一样有过大量的水，但都被蒸发，消散殆尽，使如今变得非常干燥。地球如果再离太阳近一些的话也会有相同的运气。我们会知道为什么基础条件如此相似但却有如此不同现象的原因。

来自麦哲伦飞行器映像雷达的数据表明大部分金星表面由熔岩流覆盖。有几座大屏蔽火山，类似于夏威夷和火星的Olympus Mons（奥林匹斯山脉）。不过集中在几个热点。大部分地区已形成地形，比过去的数亿年要安静得多了。

金星上没有小的环形山，看起来小行星在进入金星的稠密大气层时没被烧光了。金星上的环形山都是一串串的，看来是由于大的小行星在到达金星表面前，通常会在大气中碎裂开来。

火山及火山活动金星表面为数很多。至少85%的金星表面覆盖着火山金星表面岩。除了几百个大型火山外，在金星表面还零星分布着100，000多座小型火山。从火山中喷出的熔岩流产生了了长长的沟渠，范围大至几百公里，其中最长的一条超过7000公里。

自转公转

金星绕轴自转的方向与太阳系内大多数的行星是相反的。

金星以224.65天绕太阳公转一周，平均距离为一亿八百万千米。虽然所有的行星轨道都是椭圆的，但金星轨道的离心率小于0.01当金星的位置介于地球和太阳之间时，称为下合（内合），会比任何一颗行星更接近地球这时的平均距离是4,100万千米，平均每584天发生一次下合。由于地球轨道和金星轨道的离心率都在减少，因此这两颗行星最接近的距离会逐渐增加。而在离心率较大的期间，金星与地球的距离可以接近至3,820万千米。

金星的自转周期是243天，是主要行星中自转最慢的。金星的恒星日比金星的一年还要长（243金星日相对于224.7地球日），但是金星的太阳日比恒星日为短，在金星表面的观测者每隔116.75天就会看见太阳出没一次，这意味着金星的一天比水星的一天（17金星星球6地球日）短。太阳会从西边升起，然后在东边落下。金星在赤道的转速只有6.5千米/小时，而地球在赤道的转速大约是1,600千米/小时。

如果从太阳的北极上空鸟瞰太阳系，所有的行星都是以反时针方向自转，但是金星是顺时钟自转，金星的顺时钟转是逆行的转动。当行星的自转被测量出来时，如何解释金星自转的缓慢和逆行，是科学家的一个难题。当他从太阳星云中形成时，金星的速度一定比原来更快，并且是与其他行星做同方向的自转，但计算显示在数十亿年的岁月中，作用在它浓厚的大气层上的潮汐效应会减缓它原来的转动速度，演变成今天的状况。

令人好奇的是金星与地球平均584天的会合周期，几乎正好是5个金星的太阳日，这是偶然出现的关系，还是与地球潮汐锁定的结果，还无从得知。

虽然小行星2002 VE68维持着与它相似的轨道，但金星还没有天然的卫星。 依据加州理工学院的Alex Alemi和David Stevenson两人对早期太阳系研究所建立的模型显示，在数十亿年前经由巨大的撞击事件，金星曾至少有过一颗卫星。依据Alemi和Stevenson的说法，大约过了一千万年后，另一次的撞击改变了这颗行星的转向使得金星的卫星逐渐受到螺旋向内，直到与金星碰撞并合而为一。如果后续的碰撞创造出卫星，它们也会被相同的方法吸收掉。Alemi和Stevenson的研究，科学界是否会接纳，也依然是情况未明。

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火山分布

金星上可谓火山密布，是太阳系中拥有火山数量最多的行星。已发现的大型火山和火山特征有1600多处。此外还有无数的小火山，没有人计算过它们的数量，估计总数超过10万，甚至100万。

金星火山造型各异。除了较普遍的盾状火山，这里还有很多复杂的火山特征，和特殊的火山构造。目前为止科学家在此尚未发现活火山，但是由于研究数据有限，因此，尽管大部分金星火山早已熄灭，仍不排除小部分依然活跃的可能性。

金星与地球有许多共同处。它们大小、体积接近。金星也是太阳系中离地球最近的行星，也被云层和厚厚的大气层所包围。同地球一样，金星的地表年龄也非常年轻，约5亿年左右。

不过这些基本的类似中，也存在很多不同点。金星的大气成分多为二氧化碳，因此它的地表具有强烈的温室效应其大气压大约是地球的90倍，这差不多相当于地球海面下一公里处的水压。

金星地表没有水，空气中也没有水份存在，其云层的主要成分是硫酸，而且较地球云层的高度高得多。由于大气高压，金星上的风速也相应缓慢。这就是说，金星地表既不会受到风的影响也没有雨水的冲刷。因此，金星的火山特征能够清晰地保持很长一段时间。

金星没有板块构造，没有线性的火山链，没有明显的板块消亡地带。尽管金星上峡谷纵横，但没有哪一条看起来类似地球的海沟。

迹象表明，金星火山的喷发形式也较为单一。凝固熔岩层显示，大部分金星火山喷发时，只是流出的熔岩流没有剧烈爆发、喷射火山灰的迹象，甚至熔岩也不似地球熔岩那般泥泞粘质。这种现象不难理解。由于大气高压爆炸性的火山喷发，熔岩中需要有巨大量的气体成分。在地球上，促使熔岩剧烈喷发的主要气体是水气，而金星上缺乏水分子。另外，地球上绝大部分粘质熔岩流和火山灰喷发都发生在板块消亡地带。因此，缺乏板块消亡带也大大减少了金星火山猛烈爆发的几率。

大型盾状火山

金星有150多处大型盾状火山。这些盾状直径多在100公里至600公里之间，高度约有0.3~5公里。其中最大的一座直径700公里，高度5.5公里。比起地球上的盾状火山，金星火山显得更加平坦。事实上，最大的金星盾状金星火山其基底直径已经接近火星上的Olympus火山，但是由于高度不足体积比起Olympus要小得多，

火星盾状火山与地球上的盾状火山有相似之处。它们大都被长长的呈放射状的熔岩流所覆盖，坡度平缓。大部分火山中心有喷射孔。因此，科学家猜测这些盾状是由玄武岩构成的，类似夏威夷的火山。

金星上的盾状火山分布零散，并不象地球上的火山链。这说明金星没有活跃的板块构造。

小型盾状火山

金星约有10万个直径小于20公里的小型盾状火山。这些火山通常成串分布，被称为盾状地带。已被科学家在地图上标出的盾状地带，超过550个，多数直径在100~200公里之间。盾状地带分布广泛，主要出现在低洼平原或低地的丘陵处。科学家发现，许多盾状地带已经被更新的熔岩平原覆盖，因此他们推测，盾状地带的年龄非常古老，可能形成于火山活动初期。

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大气环境

金星的天空是橙黄色的。金星上也有雷电，曾经记录到的最大一次闪电持续了15分钟。

金星的大气主要由二氧化碳组成，并含有少量的氮气。金星的大气压强非常大，为地球的92倍，相当于地球海洋中1千米深度时的压强。大量二氧化碳的存在使得温室效应在金星上大规模地进行着。如果没有这样的温室效应温度会下降400°C。在近赤道的低地，金星的表面极限温度可高达500°C。这使得金星的表面温度甚至高于水星虽然它离太阳的距离要比水星大的两倍，并且得到的阳光只有水星的四分之一（高空的光照强度为2613.9 W/m2，表面为1071.1 W/m2）。尽管金星的自转很慢（金星的“一天”比金星的“一年”还要长，赤道地带的旋转速度只有每小时6.5千米），但是由于热惯性和浓密大气的对流，昼夜温差并不大。大气上层的风只要4天就能绕金星一周来均匀的传递热量。

金星浓厚的云层把大部分阳光都反射回了太空，所以金星表面接受到的太阳光比较少，大部分阳光都不能直接到达金星表面。金星热辐射反射率大约是60%，可见光反射率就更大。虽然金星比地球离太阳的距离要近，它表面所得光照却比地球少。如果没有温室效应作用，金星表面温度就会和地球很接近。人们常常会想当然的认为金星的浓密云层能够吸收更多的热量，事实证明这是非常荒谬的。与此正相反，如果没有这些云层，温度会更高。大气中二氧化碳的大量存在所造成的温室效应才是吸收更多热量的真正原因。

2004年金星凌日在云层顶端金星有着每小时350千米的大风，而在表面却是风平浪静，每小时不会超过数千米然而，考虑到大气的浓密程度，就算是非常缓慢的风也会具有巨大的力量来克服前进的阻力。金星的云层主要是有二氧化硫和硫酸组成，完全覆盖整个金星表面。这让地球上的观测者难以透过这层屏障来观测金星表面。这些云层顶端的温度大约为-45°C。美国航空及太空总署给出的数据表明，金星表面的温度是464°C。云层顶端的温度是金星上最低的，而表面温度却从不低于400°C。

金星表面的温度很高，是因为金星上强烈的温室效应，温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应。金星上的温室效应强得令人瞠目结舌，原因在于金星的大气密度是地球大气的100倍，且大气97%以上是“保温气体”——二氧化碳；同时，金星大气中还有一层厚达20～30千米的由浓硫酸组成的浓云。二氧化碳和浓云只许太阳光通过，却不让热量透过云层散发到宇宙空间。被封闭起来的太阳辐射使金星表面变得越来越热。温室效应使金星表面温度高达465至485℃，且基本上没有地区、季节、昼夜的差别。它还造成金星上的气压很高，约为地球的90倍。浓厚的金星云层使金星上的白昼朦胧不清，这里没有我们熟悉的蓝天、白云，天空是橙黄色的。云层顶端有强风，大约每小时350千米，但表面风速却很慢，每小时几千米不到。十分有趣的是，金星上空会像地球上空一样，出现闪电和雷暴。

金星的大气压力为90个标准大气压（相当于地球海洋深1千米处的压力），大气大多由二氧化碳组成，也有几层由硫酸组成的厚数千米的云层。这些云层挡住了我们对金星表面的观察，使得它看来非常模糊。这稠密的大气也产生了温室效应，使金星表面温度高达400度，超过了740开（足以使铅条熔化）。金星表面自然比水星表面热虽然金星比水星离太阳要远两倍。

金星大气层主要为二氧化碳，占约96%，以及氮3%。在高度50至 70 公里的上空，悬浮着浓密的厚云，把大气分割为上下两层。云为浓硫酸液滴组成，其中还掺杂著硫粒子，所以呈现黄色。在气候良好的地球上，应该很难想像在太阳系中竟然有这样疯狂的世界。

金星接近地表大气时速较为缓慢，只有每小时数公里，但上层时速却可达数百公里，金星自转速度如此的缓慢243个地球日才转一圈，但却有如此快速转动的上层大气，至今仍是个令人不解的谜团。

在照片中我们可以观察到金星表面的云层呈现倒V型的形状，这种云系统称为带状风系统。金星这种带状风的其实是太阳照射所造成的对流。

当地球或金星云层形成时，太阳贮存在空气中的能量可以在非常强大的放电中被释放出来。随着云粒子发生碰撞，电荷从大粒子转移到小粒子，大粒子的下降，小粒子上升。电荷的分离导致了雷击。这对行星大气层是个很重要的过程，因为它使大气层一小部分的温度和压力提升到一个很高的值，使分子可以形 成，而在标准大气的温度和压力下，这本来是不会出现的。因此，有些科学家据之推测，闪电可能有助于地球上生命的出现。

为了分析金星闪电，研究团队过去3.5个(地球)年以来，每天使用“金星快车号”收集低空数据近10分钟，藉由比较两个行星电磁波生成的异 同而发现，金星上的磁信号比较强，但是将磁信号转换为能量流通量后，闪电强度很类似日间的闪电似乎比夜间普遍，而在太阳光穿透入金星大气层中最强的较低纬度地区，闪电发生频率则更高。

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【八大行星】

火 星

火星，huǒxīng，汉语词语，指太阳系行星之一。天文符号是♂，是太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。在西方称为“战神玛尔斯”。橘红色外表是因为地表的赤铁矿（氧化铁）。

基本信息

火星（Mars）是太阳系八大行星之一，天文符号是♂，是火星太阳系由内往外数的第四颗行星，属于类地行星，直径约为地球的一半，自转轴倾角、自转周期均与地球相近，公转一周约为地球公转时间的两倍。在西方称为“战神玛尔斯”，中国则称为“荧惑”。橘红色外表是因为地表的赤铁矿（氧化铁）。

火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布没有稳定的液态水体。二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生。火星两极皆有水冰与干冰组成的极冠会随着季节消长。与地球相比，地质活动较不活跃，地表地貌大部份于远古较活跃的时期形成，有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系最高的山：奥林帕斯山和最大的峡谷：水手号峡谷。另一个独特的地形特征是南北半球的明显差别：南方是古老、充满陨石坑的高地，北方则是较年轻的平原。

火星有两个天然卫星：火卫一和火卫二，形状不规则，可能是捕获的小行星。在地球，火星肉眼可见，亮度可达-2.9，只比金星、月球和太阳暗，但在大部分时间里比木星暗。

2013年12月公布的探测资料表明，火星上存在已干涸远古湖泊，或有生命出现证据。

火星是太阳系由内往外数的第四颗行星

火星有很多特征与地球相似。它距离太阳22794万千米，约为日地距离的1.5倍；自转轴与轨道平面的夹角为24°，和地球一样有着一年四季的变化；它自转一周比地球多半个多小时，为24小时37分22．6秒。所以火星和地球的昼夜长短基本差不多，但绕太阳公转的周期，火星的一年几乎等于地球的两年。因为火星离太阳较远，公转一周为687日。火星的直径约为地球的一半；体积还不到地球的1／6；质量仅是地球的1／10；火星大气远比地球的稀薄，它的主要成份是二氧化碳，占95％，氮占3％，还有数量极少的氧与水份。

火星上的平均温度为-23℃，由于火星大气稀薄而干燥，所以它的昼夜温差很大，远远大于地球上的昼夜温差。因火星表面温度低、压力小，大气中的二氧化碳和水大致都呈饱和状态，只要气温稍一降低，二氧化碳和水蒸气就会凝结。火星大气中的水份极少，科学家估计，倘若把火星上的水冰全部融化成水，也只能在火星表面形成一个10米深的大海。与我们地球表面的波涛茫茫的海洋相比，火星上的水量就显得微不足道了。

?火星半径约是地球的一半，体积为15%，质量为11%，表面积相当于地球陆地面积，密度则比其他三颗类地行星还要小很多。 以半径、质量、表面重力来说，火星约介于地火星球和月球中间：火星半径约为月球的两倍、地球的一半;质量约为月球九倍、地球的九分之一，表面重力约为月球的2.5倍、地球的10分之4。

火星是太阳系由内往外数第四颗行星，属于类地行星，直径约为地球直径的一半，自转轴倾角、自转周期相近公转一周则花两倍时间。在西方称为战神玛尔斯星，中国则称为荧惑星因为它荧荧如火，位置、亮度时常变动。其橘红色外表是因为地表被赤铁矿（氧化铁）覆盖，英文里前缀areo-即为火星，火星被认为是太阳系中最有可能存在地外生命的行星，

火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、砾石遍布，没有稳定的液态水体二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，沙尘悬浮其中，每年常有尘暴发生与地球相比，地质活动不活跃，地表地貌大部份于远古较活跃的时期形成有密布的陨石坑、火山与峡谷，包括太阳系最高的山：奥林帕斯山和最大的峡谷：水手号峡谷另一个独特的地形特征是南北半球的明显差别：南方是古老、充满陨石坑的高地，北方则是较年轻的平原火星两极皆有主要以水和冰组成的极冠，而且上面覆盖的干冰会随季节消长。

火星到地球的距离

近距离约为5500万公里，最远距离则超过4亿公里。两者之间的近距离接触大约每15年出现一次。1988年火星和地球的距离曾经达到约5880万公里，而在2018年两者之间的距离将达到5760万公里。但在2003年的8月27日火星与地球的距离仅为约5576万公里，是6万年来最近的一次。

不过据天文学家推算，在从公元1600年到2400年这800年间，火星与地球的近距离只能排在第三位。根据推算结果，到2366年9月2日，两者之间的距离将为约5571万公里。而到2287年8月28日，两者将更为接近，距离为约5569万公里。

一般来说，火星和地球距离近的年份是最适合登陆火星和在火星地面对火星观测的时机。

火星火星在西方被称为战神，这或许是由于它鲜红的颜色而得来的，所以火星有时被称为“红色行星”。（在希腊人之前，古埃及人曾把火星作为农耕之神来供奉。后来的古希腊人把火星作为战神阿瑞斯，而古罗马人继承了希腊人的神话，将其称为“战神玛尔斯”。北欧神话里，火星是战神提尔。而月份三月的名字也是得自于火星。)

火星在中国古称“荧惑星”，这是由于火星呈红色，荧光像火，在五行中象征着火它的亮度常有变化；而且在天空中运动，有时从西向东，有时又从东向西，情况复杂，令人迷惑，所以中国古代叫它“荧惑”，有“荧荧火光、离离乱惑”之意。

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