美國發射的“水手10號”探測器,在1974年3月、9月和1975年3月探測了水星,並向地麵發回5000多張照片,為我們了解水星提供了珍貴的信息。人們推測水星的殼層與月球類似,並且都有過隕星轟擊的曆史。水星上有極稀薄的大氣,大氣壓小於2×10-9百帕,大氣中含有氦、氫、氧、碳、氬、氖、氙等元素。由於大氣極其稀薄,水星的表麵白天和夜晚的溫度相差很大。白天太陽光直射處溫度高達427℃,夜晚太陽照不到時,溫度降低到-173℃。如此懸殊的溫差變化,絕不可能有生物存在。

水星的磁場

水星本身有沒有磁場?20世紀70年代以前也是誰都不知道的。按一般估計,這麼小的天體大概是不會有磁場的。

1973年11月,美國的“水手10號”探測器曾經3次從水星上空飛過,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號”第一次飛越水星時,最近時距水星隻有720多千米。探測器上的照相機在拍攝布滿環形山的水星地貌的同時,磁強計意外地探測到水星似乎存在一個很弱的磁場,而且可能是跟地球磁場那樣有著兩個磁極的偶極磁場。水星表麵環形山和磁場的發現使科學家感到興奮,因為這些都是前所未知的。但是,磁場的存在必須得到進一步的證實,這就要等到“水手10號”與水星的另一次接近時。

“水手10號”探測器的飛行軌道是這樣的:在到達水星區域時,它每176天繞太陽轉一圈。我們知道,水星每88天繞太陽一周,也就是說,水星每繞太陽兩圈,“水手10號”來到水星附近一次,飛越水星並進行探測。

“水手10號”第二次飛越水星時,距表麵最近時在48000千米左右,對水星磁場沒有發現什麼新的情況。為了取得包括磁場在內的更加精確的觀測資料,科學家們對探測器的軌道作了校準,使它第三次飛越水星時,離表麵隻有327千米,從而更接近水星北極。觀測結果是十分令人鼓舞的:水星確實有一個偶極磁場。從最初發現到完全證實,剛好是一年時間。

水星的偶極磁場與地球的很相像,極性也相同,即水星磁場的北極在水星的北半球,其南極在南半球。

水星磁場有多強呢?

磁場強度一般用一種叫做“高斯”的單位來表示,水星赤道上的磁場約0.004高斯,兩極處略微強些,約0.007高斯。跟地球磁場強度比較一下就更清楚些,地球表麵赤道上的磁場強度在0.29—0.40高斯之間,兩極處的強度也略大,地磁北極約0.61高斯,南極約0.68高斯。大體上說來,水星表麵磁場的強度大致是地球的1%。與地球磁場相比,水星磁場強度比較低,更不要說與其他強磁場行星——木星和土星相比了。但是,除了這三顆行星之外,在太陽係的其他行星中,水星還是可以稱得上是有較強磁場的一顆行星。

水星磁場與地球磁場還有一點很相像的地方,那就是磁軸與自轉軸並不重合,兩者互相交錯而形成一個夾角,水星的這個角度是12°,而地球則是11°多。磁軸指的是北磁極和南磁極之間的連線。

既然存在磁場,磁場在太陽風的作用下肯定會被局限在一定的範圍內,這個範圍就是所謂的磁層。太陽風基本上不可能進入到磁層裏麵。水星和地球都有磁場,也都有磁層,水星磁層衝著太陽那麵的邊界——磁層頂到水星中心的距離,大致相當於1.45個水星半徑,地球磁層頂到地球中心的距離約11個地球半徑。所不同的是,地球磁層是不對稱的,有點像是條頭大尾小的大“鯨魚”,而且“尾巴”拉得很長;而相對來說水星的磁層則是比較對稱的。