自從太陽係其他行星的特征通過它們與恒星的相對運動被發現以來,太陽係的其他行星已成為誘人的根源。這種誘惑隨著我們對它們認識的逐步深化而增強。今日之望遠鏡和宇宙飛船已消除了行星的許多神秘之處,但仍有許多疑問存在,最引人注目的問題是地球以外的生命。
內行星一水星、金星與地球、火星相比比較小,密度大致與地球相同,而且都沿自轉軸自轉得相當慢。隻有月球這顆衛星的大小接近上述行星;火星的兩顆衛星的直徑隻有幾千米。木星、土星、天王星和海王星稱為外行星,也叫類木行星。這些外行星都比較大,與地球相比,密度不是很大(若把土星放人足夠大的浴缸內,它會浮起來),而且沿自轉軸自轉相當快。其中巨行星帶有的衛星多達29顆。類似地球大小的行星,具有較低的逃逸速度,巨行星則具有較高的逃逸速度。
雖然由於冥王星離我們很遙遠,以致我們知道的它的情況很少,但比較起來它更像內行星(類地行星),不太像外行星(類木行星\盡管它的位置是所有行星中最靠外的一個。還有沒有別的行星比冥王星更遠呢?沒有人知道。不過,既然太陽的萬有引力在那麼遠的地方已相當弱,那麼,存在的可能性就不大了。
水星的基本特征
水星是以神話中傳信神的名字來命名的,相對於恒星而言,它的位置變化很快,它的符號用帶翅的鋼盜來表示。水星作為一顆最靠近太陽,又是最小、最輕的行星,看上去總像太陽的一個空中伴侶。雖然它是一個如同最亮的恒星——天狼星那樣明亮的天體,但因與太陽靠近,因此,要在白天看到它還是很困難的。觀察它的最佳時間是臨近日出或日落的時刻。由於水星軌道在地球的軌道之內,所以它像月球那樣顯示出各個“相”,它在最靠近地球時的視直徑,比遠離地球時大3倍。
因為水星離太陽如此近,所以,水星總是把同一麵朝著太陽,就像月球對地球那樣,那是不足為奇的。上述兩種情況可能是由於潮汐的影響,使它們自轉速度減慢,直到它們對於母體的方位不變。事實上,到1965年為止,對水星表麵進行肉眼觀察,似乎證明水星的天和年是相等的。然而,1965年應用多普勒效應做的雷達測量表明,實際上水星自轉1周的時間相當於地球上的59天,即等於它的軌道周期的2/3。後來的理論研究表明,這種情形對於像水星那樣具有橢圓軌道的天體,作同步自旋似乎是合理的。恰巧,水星的天與年的差異實在太小了,以致在我們看來,其表麵沒有多大差異,再加上進行完善的觀察較困難,這就解釋了早先產生錯誤的概念的原因。
水星上的白天很長,它又與太陽接近,以致它被陽光照射的那一麵的溫度高達300℃。那裏幾乎沒有可把熱量從被照麵傳遞到黑暗麵去,或者吸收表麵輻射熱的大氣層,結果,日出前的夜間溫度下降到大約零下180℃。在水星附近僅發現惰性氣體——氦、氬、氖,而且數量極微。總之,水星是不宜人居住的。
1974年,“水手10”號宇宙飛船進入距水星幾百英裏內,並用無線電傳回許多照片和數據。水星呈現出嵌有疸皰隕石坑的表麵,很像月球的表麵,丘陵、山穀遍布,還有為溶岩覆蓋的平原,然而卻沒有月球上那樣遼闊的“海”。
最近獲得的信息中,沒有任何信息可作為水星總體溶化的證據,這說明了一個問題,水星好像具有一個由矽陽酸鹽岩石組成的外殼,其密度遠比它整體的密度小,因此,家其內部可能有一個像地球那樣的鐵質豐富的核。假如這顆族行星的整體從早期太陽係塵埃和氣體聚集生成以後沒有再溶化,那麼,觀測到的重質和輕質之間的差異,又是怎樣產生的呢?最簡單的解釋是:首先獲得其中的富鐵成分。但這樣的假設會相繼引出另一些問題。總之,從水星和月球都密布隕石坑的情況看來,年輕的地球顯然也應承受大流體的衝擊。後來,這些石坑被外殼的熔化和侵蝕過程所湮沒,這些情況一直持續到今天。