水星奥秘100问

北京大学地球与空间科学学院教授、中国科学院老科学家科普演讲团成员焦维新教授亲自撰写，带给青少年朋友一场新鲜尽兴的太空之旅，一次充满收获的阅读体验。

水星是距离太阳最近的行星，这使它具有了很多神秘的面纱。水星的名字是怎么来的？水星的天文符号有什么特殊含义？水星真的一直在收缩吗？水星怪异的地形、对跖点、幽灵撞击坑和射纹系统都是怎么形成的？“水手10号”和“信使号”探测器都在水星上做了什么工作？如果你也对这些问题充满好奇，《水星奥秘100问》一定能帮你解开谜底！

焦维新，北京大学地球与空间科学学院教授、中国空间科学学会空间探测专业委员会副主任、中国科学院老科学家科普演讲团成员。中央电视台、香港凤凰卫视以及央视网等新闻媒体太空节目访谈专家，每年为中小学作近百场科普讲座。所著《青少年太空探索科普丛书》（第 1 辑）列入“十二五”国家重点图书出版规划项目和2016 年度国家出版基金资助项目。

前言
第1章 趣味水星
水星名字的由来
水星的天文符号是什么意思？
水星的轨道特殊在哪里？
为什么说在水星上“度日如年”？
水星围绕太阳运行的速度有多快？
为什么在水星通过近日点时可看到太阳向后倒退？
为什么在水星上的观察者一天可看到 2 次日升或2次日落？
水星在远日点时观察者将看到什么景象？
在地球上什么时候能看到水星？
水星为什么没有四季变化？
水星凌日是如何形成的？
水星凌日有什么规律？
水星的轨道变动有什么影响？
水星的近日点位置为什么会变化？
水星有多大？
水星有多重？
为什么水星的密度那么大？
水星内部结构是什么样的？
水星的温度变化范围为什么那样大？
第2章 水星的全貌
水星全球地形地貌有什么特点？
水星全图是什么样的？
由水星全球形态彩色平面图可获得那些信息？
水星的真实颜色是什么样的？
伪彩色水星全图有什么用途？
不同经度的水星图形有什么特点？
水星东半球有哪些特征？
水星北半球有哪些特征？
水星北极有哪些特征？
水星北极有哪些有名的陨石坑？
水星北极陨石坑坑底含有水冰吗？
水星南极有什么特征？
水星南极陨石坑底含有水冰吗？
水星一直在收缩吗？
水星收缩会产生什么效应？
为什么水星表面有些地方看上去是新的，而另一些地方是古老的？
水星的内部结构是什么样的？
水星表面的多光谱图有什么用途？
水星存在重力异常吗？
水星有磁场吗？
水星的磁层是什么样的？
水星的钠磁尾？
水星有大气层吗？
水星表面的温度是怎样变化的？
水星地质演化有什么特点？
从水星全图上看最亮的那三个陨石坑叫什么名字？
水星有多少个撞击盆地？
水星有多少个悬崖？
第3章 水星的特写
水星平原有哪些类型？
北部火山平原有什么特征？
水星有几个以艺术家命名的大撞击盆地？
卡洛里盆地有多大？
卡洛里盆地对水星地质有什么影响？
什么叫对跖点？
水星的陨石坑有什么特点？
水星陨石坑是怎样命名的？
水星上有多少个以中国人名字命名的陨石坑？
最接近南极的以中国人命名的陨石坑是什么名字？
韩干陨石坑有什么特征？
王蒙盆地有什么特点？
梁楷陨石坑有多大？
萧照陨石坑有什么特点？
什么叫幽灵陨石坑？
什么是射纹系统？
哪个陨石坑的射纹系统最长？
水星哪个陨石坑底部最亮？
这个陨石坑像米老鼠吗？
底部有凹陷的陨石坑有什么特点？
水星陨石坑的密度有多大？
“蜘蛛”地形是怎样产生的？
为什么这个陨石坑被称为水星上的“探照灯”？
为什么不容易发现悬崖？
水星最长的悬崖叫什么名字？
水星的悬崖是怎样分布的？
陨石坑为什么具有红白蓝色
你能从图片中看出笑脸吗？
水星大峡谷有多长？
水星有几条正式命名的山谷？
水星最深的地方在哪里？
水星优选的山脉是哪个？
为什么陨石坑的射线是蓝色的？
皱脊反映了水星哪方面的地质特征
周围含碳的陨石坑有什么特点？
水星有多少陨石坑链？
什么叫空洞？
水星凹陷区有什么特点？
什么叫鬼坑？
水星北部地区有什么特点？
为什么叫猫眼陨石坑？
怎样才能清晰地看到水星的全貌？
漫画风格的陨石坑画面有什么特点？
陨石坑中心是“蓝莓果”吗？
水星上的元素分布有什么特点？
图中的黄色斑点是火山喷发吗？
星球大战中的主要人物跑到水星上了吗？
第4章 水星的探索？
探测水星为什么非常困难？
“水手10号”是怎样探测水星的？
“水手10号”探测器获得了哪些成果？
什么叫引力助推？
“信使号”探测器是怎样利用引力助推的？
“信使号”探测器研究的6个科学问题是什么？
“信使号”探测器获得的1 0项重大科学发现是什么？
“贝皮科伦坡号”是什么样的探测器？
“信使号”探测器刚结束水星探测，为什么还要发射？
“贝皮科伦坡号”探测器？
“贝皮科伦坡号”探测器的科学目标是什么？
结语

     水星是太阳系八大行星中最小的，也是离太阳最近的行星。它的转轴倾角最小，离心率优选，转得慢，跑得快，由此产生一系列奇异的特征。 太阳系内一辰星，自身转动慢腾腾。 行星赛跑它夺冠，信使之神留美名。 水星名字的由来 水星整体是干燥、炎热的，没有液态水。可是，在古代人们并不知道上面有没有水，那为什么称之为水星呢？ 中国最早将水星称为辰星，因为它在地球轨道内，我们能看到它的机会很少，只有在清早或黄昏时、它距离地平线不过一辰（一日有12时辰，子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥，故一辰为30度）的区域内才能看到，所以称之为辰星。 西汉时期，史学家司马迁把五大行星与春秋战国以来的“五行”学说联系在一起，正式把五大行星命名为金星、木星、水星、火星和土星。五行配五色，木为青，火为赤，土为黄，金为白，水为黑。古时候，人们将五大行星分别称为岁星、荧惑、填星、太白和辰星。司马迁根据实际观测发现，岁星呈青色，故改名木星；荧惑呈红色，故称火星；填星为黄色，故称土星；太白为白色，故称金星；辰星呈灰色，故称水星：这些在《史记·天官书》中有明确的记载。 在英语中，水星的名字是Mercury（墨丘利），在拉丁语中是Mercurius。墨丘利是古罗马神话中为众神传递信息的使者，他一般头戴一顶插有双翅的帽子，脚穿飞行鞋，手握商神杖，行走如飞。由于水星在天上运行的速度很快，所以就用了他的名字命名。在古希腊神话中，赫耳墨斯（Hermes）对应于古罗马神话中的墨丘利，无论是古罗马神话还是古希腊神话，都把跑得飞快的传递信息之神与水星联系在一起。 水星的天文符号是什么意思？ 天文符号是天文学中用来表示各种天体、理论构造及观测事件的符号。水星的天文符号是墨丘利插有双翅的头盔和他的神杖。 水星的轨道特殊在哪里？ 水星是最靠近太阳的行星，也是太阳系最小的行星。水星公转轨道的近日点和远日点到太阳的距离分别是0.310AU和0.470AU，到太阳的平均距离为O.387AU，轨道偏心率是0.205，轨道倾角（轨道平面对黄道面的倾角）为7。水星绕太阳公转的周期为87.97天。与太阳系其他行星相比，水星的轨道有几个“最”：轨道距离太阳最近，轨道偏心率优选，轨道速度最快，轨道周期最短，转轴倾角（行星的赤道平面相对于轨道平面的倾斜角度）最小。为什么说在水星上“度日如年”？在地球上，当人们遇到不顺心的事，心里很烦时，往往觉得时间过得慢，经常用“度日如年”来形容。可是，在水星上，这句话是“绝对真理”。 水星的自转周期约为59个地球日，公转周期约为88个地球日，即水星每绕太阳运行2周，绕自己的轴线旋转3周，一个水星日约等于2／3个水星年。此时，自转与轨道周期的关系是3：2的谐振。月球也存在自旋一轨道谐振关系，由于它每绕地球运行一周，正好围绕自旋轴转动一周，因此有1：1的谁振关系。大多数外行星的卫星也有这种类型的谐振。你看，如果你住在水星上，是不是会觉得度日如年呢？ 水星的3：2谐振轨道示意图如下，箭头表示水星长轴的取向，开始时间取在中午，此时长轴水平向左。等到长轴的指向再次水平向左时，应是水星自转一圈，图中显示的是59天（地球日），此时是2/3个水星年。长轴再次水平向左时，位置在第二年图的第118天（地球日），此时是4／3个水星年。长车眭第三次水平向左时是第176天（地球日），此时水星刚刚公转2周，即第2个水星年。 P2-5