水星未解之謎：太陽系最極端的行星，三次探測器拍下驚人影像─影片 Dailymotion

星空描画者

「水星」的「未解之謎」：「太陽系」最極端的「行星」，三次「探測器」拍下驚人影像。1973年11月3號，NASA發射了水手10號探測器。2004年8月3號發射了信使號探測器。2018年，歐航與日航聯合，針對水星展開了貝皮·可倫坡任務。到2010年科學家們經過分析得知，水星竟然存在行星環。。。。大家好，我是晨楓，每週會給大家分享一些有趣的奇聞異事，希望大家可以訂閱支持#宇宙 #水星 #科普 #宇宙探索 #未解之謎 #太陽系 #行星 #太陽 #地球 #探測器

Transcript

00:00这是一颗被太阳炙烤的金属星球

00:02其表面温度可以融化千和锡

00:05即便如此

00:06它却还拥有着极地冰盖

00:08它就是水星

00:09水星是太阳系中最小的一颗行星

00:12直径仅4879公里

00:15甚至还不如木星和土星的卫星大

00:17距离太阳的平均距离只有5800万公里

00:21如此近的距离

00:22使得水星面向太阳一侧的温度

00:24可以达到427摄氏度

00:26而背对太阳的夜侧温度

00:28能降至零下179摄氏度

00:30昼夜温差能够超过600摄氏度

00:32就是这样的一颗地域行星

00:34人类却破天荒地对它进行了三次探测任务

00:37分别是1974年的水手10号任务

00:402004年的信使号任务

00:422018年的贝皮克伦坡任务

00:45现在是2025年

00:47贝皮克伦坡任务仍在对水星进行深度的探测中

00:51今天咱们详细讲讲水星的前世今生

00:54大约在45亿年前

00:57太阳系开始形成

00:59当时的太阳系是一个由气体和尘埃组成的旋转圆盘

01:03被称为圆行星盘

01:05这个盘子主要是由氢

01:07氦以及其他重元素组成

01:10这些元素来自于超新星爆炸和其他恒星的演化

01:13在圆行星盘中

01:15微小的尘埃颗粒通过静电力和碰撞

01:18逐渐的聚集在一起

01:19慢慢的形成了更大的颗粒

01:21大的颗粒继续聚集

01:23形成了直径约为几公里的小天体

01:26成为微行星

01:27随着时间的推移

01:29这些微行星通过引力相互吸引

01:31合并成更大的天体

01:33成为圆行星

01:35水星就是这样慢慢形成的

01:37在水星的形成过程中

01:39经历了剧烈的撞击和熔融过程

01:41这些撞击不仅增加了水星的质量

01:44还导致了其核心的分化

01:46水星作为太阳系最内侧的行星之一

01:49其形成过程受到太阳强烈引力和辐射的影响

01:53由于过于靠近太阳

01:54过高的温度导致了氢元素和挥发性物质的蒸发和溢散

01:58因此

01:59水星拥有一个占比超过三分之一的金属核心

02:03约42%

02:05而地球的核心只占19%

02:07水星的核心主要由铁和镍组成

02:10这个金属核心使得水星拥有了一定的磁场

02:14虽然水星非常的小

02:16但是它却拥有足够的磁场来保护其表面免受超新星的影响

02:21甚至还有一个非常稀薄的大气层

02:23早在公元前3000年

02:27古巴比伦人就已经开始观察和记录水星了

02:30他们把水星叫做尼布

02:31而且他们通过观察水星的周期性运动

02:35已经能够准确地预测出水星出现的时间和位置

02:39这是人类对水星最早的记录

02:41在中国

02:42关于水星的记载可以追溯到诗经和上书

02:45由于水星靠近太阳

02:47它在地球上只能在黎明或黄昏时短暂可见

02:51古人称水星为沉星或昏星

02:54至于后来为什么又改叫成了水星

02:57司马迁在史记天官书有解释

02:59水星呈灰色

03:01与古代五星中的黑色对应

03:03而黑色在五星中代表水

03:06古人用肉眼能够看到的行星

03:08总共有水星、金星、火星、木星、土星五颗

03:13正好对应五星

03:15所以正式命名为水星

03:17到了近代

03:18随着科技的发展

03:19科学家们通过观察发现

03:21水星的自转周期约为58.6个地球日

03:25公转周期约为88个地球日

03:27水星的自转周期是公转周期的三分之二

03:30也就是说水星自转三圈的同时

03:34已经围绕太阳公转两圈了

03:36这种关系被称为轨道共振关系

03:39是因为太阳的隐朝力

03:41与水星内部结构共同作用下形成的

03:44由于这种特殊的轨道共振关系

03:46水星上的一个太阳日

03:48长达176个地球日

03:50也就是说水星上的一天

03:52等于水星的两年

03:53至于为什么水星自转速度会这么慢

03:56科学界并没有一个明确的定论

03:59科学家怀疑水星从诞生的那一天开始

04:02就是这样的

04:041973年11月3号

04:06NASA发射了水手10号探测器

04:08水手10号是水手系列探测器的最后一个

04:11也是人类第一个探测水星的探测器

04:14其主要任务是探测金星和水星

04:17同时它还是人类历史上第一个

04:20采用引力弹弓技术的探测器

04:22通过借助金星的引力

04:24在1974年3月29日首次飞跃水星

04:28此后

04:29它又在1974年9月21日和1975年3月16日进行了两次飞跃

04:34最近的一次距离水星表面仅700公里

04:38这次的近距离探测主要有如下发现

04:421.水手10号拍摄了2700多张水星表面的高清图片

04:47这些图片覆盖了水星表面45%的面积

04:51大家看一下

04:52这两张照片哪张是水星的

04:54哪张是月球的

04:563.2.1揭晓答案

04:59这两张都是月球的

05:00这张才是水星的

05:04水星和月球的表面实在是太像了

05:072.通过水手10号发送回来的数据显示

05:10水星存在一定磁场

05:12强度约为地球的1%

05:14这让科学家们非常惊讶

05:16因为起初科学家们不认为这么小的水星会存在磁场

05:20具体原因在前面咱们也解释了

05:22为什么水星会拥有磁场

05:243.水星拥有一个非常稀薄的大气

05:27其主要成分是由氦氢氧和钠组成

05:31由于水星的金属核心占比达到了三分之一

05:34在其核心的作用下不仅抵御住了太阳风

05:37还形成了一个稀薄的大气层

05:40如果水星拥有更快的自转速度

05:42相信它将会有更厚的大气层

05:454.通过对水星引力的探测

05:48科学家们推断

05:49水星拥有一个巨大的金属核心

05:51其原因前面我们已经提到过了

05:54值得说的一点是

05:56水手10号探测器拥有两个巨大的太阳能电池板

05:59来为其充能

06:00但是在1975年3月底的一次绕太阳飞行任务后

06:03突然就与地球失去了联系

06:06也许直到今天

06:07它仍在围绕着太阳飞行

06:09为了更进一步的探测水星

06:12NASA在2004年8月3号发射了信使号探测器

06:15这次的任务目标是要深入地研究水星的化学成分

06:19地质活动以及磁场来源等

06:22计划信使号将会长时间环绕水星飞行

06:25信使号于2011年3月18日成功抵达水星轨道

06:29经过环绕飞行

06:31信使号总共拍摄了28.9万张照片

06:34NASA首次掌握了水星表面全景影像

06:38绘制了几乎完整的彩色地图

06:41在这次拍摄中还发现在水星的极地

06:44存在冰盖和巨型撞击坑

06:46信使号测量了水星表面的化学成分

06:49发现其含有46%的氧

06:5212%的镁

06:5326%的硅

06:547%的铝

06:56和4%的钙

06:57此外信使号还发现水星表面有大量的硫

07:01但表面含铁量却非常的少

07:04这让科学家们很诧异

07:06为什么水星拥有一个铁质核心

07:08但表面含铁量却如此稀少呢

07:11直到看到信使号拍摄到的火山照片

07:14才找到答案

07:15科学家们推断

07:16水星之前很可能有强烈的火山活动

07:19甚至于整个星球都被岩浆所覆盖

07:22在这样的地质活动中

07:24像铁这样的重元素不断下沉

07:27部分易挥发的元素和比较轻的元素

07:29大部分被太阳风吹散了

07:31只有一小部分被水星的大气层保留了下来

07:34这也就解释了

07:36为什么水星拥有一个铁质核心

07:38但其表面含铁量却非常稀少

07:41和水星拥有一个巨大的铁质核心的原因

07:43除此以外

07:44信使号还发现了水星上面有水的存在

07:47尽管水星面向太阳的一侧

07:50温度达到了400多度

07:51但是在不受太阳光直接照射的极地

07:54信使号在那里发现了一个冰盖

07:57厚约数十米

07:58在其底部可能有冰水混合物

08:01这无疑增加了科学家对水星

08:03可能存在地下水的推断

08:052015年4月

08:07信使号在飞行了近十年后

08:09燃料开始告急

08:11科学家们决定让它冲向水星

08:13进行最后一次探测

08:15最终信使号在传回最后一组数据以后

08:18坠毁在水星上

08:202018年

08:21欧航与日航联合

08:22针对水星展开了背皮科伦坡任务

08:25再次对水星进行抵近侦查

08:28这次的主要任务是要研究水星的地表

08:31磁场

08:31极地冰盖

08:33以及水星与太阳的相互作用

08:35预计2025年成功抵达水星轨道

08:38虽然尘封发稿的时间是2025年的4月

08:41但截止到目前为止

08:43欧航和日航还未公布背皮科伦坡任务的具体进展

08:47极大的可能探测器此时仍在飞往水星的路上

08:51让我们一起期待

08:52它将会带给我们什么样的秘密吧

08:54让我们一起来看看水手10号和信使号探测器

08:58给我们带回来的成果吧

09:00水星表面几乎被陨石坑所覆盖

09:02但是在某些地方也不乏拥有一些平缓的区域

09:06这说明在水星冷却后

09:08曾经遭受过大量的陨石撞击

09:10目前已经确定的陨石坑有567个

09:13NASA用不同的人物名称为他们命名

09:16根据陨石坑的形态不同

09:18科学家们把它们分成了两类

09:20一类是比较简单的陨石坑

09:23它们的尺寸通常在1到14公里

09:25深度低于11公里

09:27这类的陨石坑占大多数

09:29而且主要集中在南半球

09:31另外一类是比较特别的陨石坑

09:33它们的直径一般在16到270公里不等

09:37深度超过11公里

09:38这类陨石坑最大的特点是

09:40中间有一个凸起的山峰

09:42在科学界

09:43把这样的陨石坑称为中央风陨石坑

09:46或者是复杂陨石坑

09:47陨石坑中间的山峰

09:49是由于陨石撞击天体以后的回弹留下的

09:52在太阳系中

09:53水星是拥有复杂陨石坑最多的天体

09:57大约有110个

09:59而我们熟知的月球

10:00仅有17个

10:02此外在月球上最大的陨石坑

10:04能够达到1550公里

10:06也许对于这样的陨石坑

10:08我们称它为盆地更合适

10:10在月球上有一些著名的盆地

10:12比如卡洛里斯和伦伯朗盆地

10:14卡洛里斯是水星最大的陨石坑

10:17直径约为1550公里

10:20在返回的照片中

10:22科学家们推断

10:23它们之前可能被熔岩所覆盖

10:25所以你看到的陨石坑

10:27像一个碗一样平滑

10:28伦伯朗是水星的第二大陨石坑

10:31大约是卡洛里斯的一半

10:33在众多的陨石坑中

10:35科学家们发现了一个最古老的盆地

10:37它可能已经超过了40亿年

10:40其表面覆盖着厚厚的火山灰

10:42也许那里面藏着太阳系形成之初的秘密

10:45节目的最后

10:47陈锋再抛出一个彩蛋

10:48在2010年前后

10:51科学家们在研究水星轨道附近的尘埃分布时

10:54意外发现水星轨道上存在一个

10:57直径约1500万公里的宇宙尘埃环

11:00主要由太阳系形成时遗留的破碎小行星

11:04彗星碎片等物质组成

11:06这一发现打破了此前认为水星因体积小

11:09距离太阳近而无法维持尘埃环的理论

11:13这个尘埃环非常非常的稀薄

11:15以至于科学家也只能通过数据分析推断出来

11:18与土星和木星不同

11:20水星环的维持机制更为复杂

11:22科学家推测可能存在未被发现的小行星群

11:26或特殊引力作用

11:27抵消了太阳风际磁力对尘埃的驱散效应

11:30该环的发现表明

11:32太阳系内部天体间的尘埃分布规律

11:34仍需进一步探索

11:36水星环的发现挑战了对行星轨道尘埃动力学的传统认知

11:41揭示了太阳系内小天体相互作用的新可能性

11:45其存在为研究行星形成初期的物质残留

11:48提供了直接观测样本

11:50喜欢宇宙探索

11:51未解之谜和历史故事的朋友

11:53可以点赞订阅支持一下尘峰

11:56你们的评论订阅就是对我最大的支持

11:58今天的节目就到这里了

12:00下期不见不散

12:01拜拜

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