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它离光明最近,却一直在炼狱中度日如年

星空天文  · 公众号  · 科学  · 2017-02-21 07:21

正文

它有一个充满温情的名字,却常被人视为不祥之兆。

NASA


这是一个追求极致的家伙。它离太阳最近,却又没有大气。它的自转极慢,所以朝向太阳一面的温度极高,而背朝太阳一面的温度又极低。它的昼夜也因此变得极为漫长。


它和太阳的极近距离又意味着它的公转速度非常快。只需88个地球日就能围绕太阳运行一次。这导致那里的一天比一年还要长。


它的轨道和太阳的平均距离是5791万千米,相当于0.387个天文单位,是地球和太阳距离的三分之一多一点。但它的轨道偏心率很高,当它到达近日点时,和太阳的距离是4600万千米;而当它到达远日点时,和太阳的距离大约是7000万千米。


NASA


和所有行星一样,当它到达近日点时轨道运行速度最快,到达远日点时速度最慢。由于和太阳距离极近,它的轨道运行速度平均值高达每秒47千米(每小时17万千米)。与之相比,地球的轨道运速度平均值只有每秒30千米。


它就以这个速度围绕着太阳运行,绕行太阳一周所需的时间大约只需0.24个地球年。也就是说,当它的一年结束时,地球上只过去了三个月。


从前人们以为它是被太阳潮汐锁定的,也就是说它的自转周期等于它的公转周期。如果是这样,它的一个半球会永远面朝太阳,那里将处于永恒的白昼,拥有极端的高温;而另一个半球会陷入永恒的黑夜,变得极为寒冷。


NASA


但是后来人们发现,事实并不是这样。虽然它的自转周期长达58.646个地球日,但和它88天的公转周期相比依然短了许多。


它的自转和公转周期保持着一个特定的关系——每完成3次自转,刚好完成2次公转。这种关系被称为自旋轨道3:2共振。


这种自旋轨道共振特性带来的一个后果是,它每围绕其自转轴旋转一次所需的时间(一个恒星日),和每次太阳到达天空中相同位置所需的时间(一个太阳日)存在明显差异。在那里,太阳升起、落下并回到天空中相同位置这样一个周期所需的时间大约是176个地球日。也就是说,那里的一天,相当于那里的两年。


NASA


它就是这样一个追求极致的家伙。也许正因如此,那里到现在为止仍是不毛之地。


这个地方离我们并不太远,就在我们的太阳系。每当早晨或傍晚来临,我们都有机会在离已经下了山的太阳很近的地平线上方看到它。它有一个充满温情的名字,却常被人视为不祥之兆。它离光明最近,却一直在炼狱中度日如年。


它的名字叫水星。


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