首页 > 科学 > 地球

水星离地球最近却最难到达:这是为啥

地球 2026-02-24 菜科探索 +
简介:如果提问太阳系八大行星中距离地球最近的行星是哪颗,估计很多人都会选择金星,因为它在轨道上距离地球最近。

【菜科解读】

如果提问太阳系八大行星中距离地球最近的行星是哪颗,估计很多人都会选择金星,因为它在轨道上距离地球最近。

水星离地球最近 却最难到达:这是为啥?

<1 /> 图源:JACOPIN/BSIP SA/Alamy Stock Photo

但实际上,就平均距离而言,距离地球最近的行星是水星,同时水星也是距离所有太阳系行星平均距离最近的天体。

原因很简单,当这些行星绕太阳运动的时候,任何两颗行星都有可能彼此远离(想象两颗行星可能会在太阳的两边),而水星距离太阳最近,因此水星距离其它行星的平均距离差不多就是其它行星的轨道半径而已。

然而,虽然水星是距离地球平均距离最近的行星,但是水星上目前连一颗轨道航天器都没有,历史上也没有任何一颗航天器着陆过水星。

贝皮可伦坡号(BepiColombo)是人类正在进行的水星轨道探测器任务,它是由日本和欧洲联合研制的,于2018年10月份发射,没有意外的话会在2025年12月份进入水星轨道。

水星离地球最近 却最难到达:这是为啥?

<1 /> 贝皮可伦坡号,图源:NASA

贝皮可伦坡号飞行时间达到了7年多,这个时间几乎和人类发射的木星轨道航天器飞行时间相当,但地球距离水星的距离只是距离木星的十分之一左右。

那么,有趣的问题是,既然水星距离地球近,为什么探测器却很少,探测器的飞行时间要这么长?

到目前为止,加上我们前面提到的正在飞往的贝皮可伦坡号,人类总共向水星发射了三颗探测器。

水星离地球最近 却最难到达:这是为啥?

<1 /> 水手10号,图源:NASA

第一颗是1973年的水手10号,它其实仅用了 147天就抵达水星,1975年3月 24日任务结束,不过它总共只和水星碰头了三次(三次飞掠),拍摄了一些水星照片。

在水手10号之后的几十年里,就再也没有探测器和水星接触了,甚至因为它距离太阳太近了,连望远镜都很少对准它,比如哈珀太空望远镜到处拍,就是没有拍过水星。

另一方面,由于水手10号只拍摄到了45%的水星向阳的表面,所以你敢相信吗?在过去的很长时间里,人们都认为水星已经被太阳潮汐锁定了。

第二颗探测器是信使号,它是2004年8月份发射的,2011年进入水星轨道,这颗探测器也是足足飞行了7年多。

水星离地球最近 却最难到达:这是为啥?

<1 /> 信使号,图源:NASA

与水手号不同的是,信使号进入了水星轨道,绕着水星飞行了一年左右才任务结束。

简单地说,你只是飞跃水星的话确实不需要多少时间,但是要进入水星轨道就要很长时间。

为什么进入水星轨道要7年多?

其实,要进入水星轨道非常困难,这就是为什么都没有水星探测器的原因所在。

这种任务需要巨大的能量——据信到达水星的能量甚至比到达太阳系外层矮行星冥王星所需的能量还要多。

原因很简单,水星距离太阳太近了,同时它自身又太小了。

距离太阳太近,意味着探测器靠近水星时会被太阳巨大的引力不停加速,而水星自身质量小,意味着它没有足够引力来捕获快速飞行的探测器。

如果要让探测器进入水星轨道,就需要让它减速下来,而要让探测器减速有两种方法:

一个是携带足够燃料来反向推进,但是这个方法对进入水星轨道根本行不通,即便使用地球上最大的火箭也无法携带足够燃料来让探测器减速到足以进入水星轨道。

水星离地球最近 却最难到达:这是为啥?

不过,一些天才科学家想到了第二种方法,就是利用引力弹弓来减速探测器。

引力弹弓本质是利用天文物体的相对运动和引力来改变航天器的运行路径和速度,它可以加速,也能减速,区别就在于探测器和天文物体运动的相对方向。

简单地说,如果弹射后的速度方向与天体运动方向相同,那么就是加速,相反则是减速。

引力弹弓其实就是解决燃料不足的方案,但是它缺点就是需要更长时间,因为你需要不停飞跃其它天文天体。

水星离地球最近 却最难到达:这是为啥?

<1 /> 图:引力弹弓的几种情况

目前,探测器要进入水星轨道的话,必须经过数次的引力弹弓减速,从地球到金星,再到水星,需要不停进行引力弹弓减速,直到减速到足以进入水星轨道的速度。

对于贝皮可伦坡号而言(信使号的方案不同),它在地球上完成了一次飞跃,金星上两次,水星上会进行6次——现在已经飞跃并减速了2次,没有意外的话再减速4次它就会进入水星轨道了。

贝皮可伦坡号是以意大利工程师 GiuseppeColombo的名字命名的,他就是研究研究利用行星飞越来修正太空任务轨迹的先驱之一。

我们现在对水星的了解其实大部分都来自信使号,但是很多都只是理论,而贝皮可伦坡号任务将会对这些理论进一步寻找证据和证实,比如这次任务可能会解决水星磁场的问题(水星大小的月球,以及更大的火星都失去了磁场,但水星却有磁场还是比较奇怪的)。

水星离地球最近 却最难到达:这是为啥?

最后

其实,要登陆水星也是相当困难的,因为水星缺乏大气层,没法进行空气制动来着陆,只能通过燃料来制动。

但是携带更多燃料会让任务变得更加困难,所以至今没有水星着陆的任务。

不过美国宇航局计划2035年发射水星着陆的任务——这个任务预计需要飞行10年时间。

识质存在地球仪互动暗藏日本喜剧梗,引发本土玩家热议

已有不少玩家体验过科幻动作游戏识质存在,并在其中发现了一处耐人寻味的细节。

这一细节或许不易被多数西方玩家察觉,却在日本玩家群体中引发广泛关注――它藏身于一段看似寻常的地球仪互动场景之中,实则暗含一段源自本土喜剧文化的巧妙致敬。

游戏中,玩家可获得一种名为“地仪”的特殊全息投影装置。

该装置能根据数据重建现实世界中的各类物品,而地球仪正是最早可复原的物件之一。

当角色戴安娜成功激活这一模型后,她随即开始旋转球体,并逐一指向不同国家的地理位置。

表面看来,这只是角色探索世界设定的自然延伸。

但熟悉日本喜剧风格的玩家很快意识到,这一连串动作与某位知名喜剧艺人的标志性桥段惊人地吻合:在那段广为流传的表演中,演员突然亮出地球仪,以夸张的节奏快速转动,继而猛然定格、高声报出国家名称,荒诞感与节奏感共同构成笑点核心。

尽管戴安娜并未复述原桥段中的经典台词,但她旋转地球仪的方式、停顿的时机以及指向动作的力度与节奏,均与该喜剧段子高度一致。

不少玩家推测,开发团队很可能有意借鉴了这一表现形式,将其转化为专为日本玩家设计的隐藏式幽默。

当前,日本玩家社群正围绕这一发现展开热烈讨论,普遍认为其相似度已远超偶然范畴。

也有玩家半开玩笑地指出,对缺乏相关文化背景的海外用户而言,这段动画或许仅显得略显突兀,难以领会其中蕴藏的会心一笑。

好诡异的景象!科学家:土卫六上存在“慢速推进的巨浪”

广告 好诡异的景象!科学家:土卫六上存在“慢速推进的巨浪” 9:37 广告 广告 广告 了解详情 > 会员跳广告 首月9.9元 秒后跳过广告 开通搜狐视频黄金会员,尊享更高品质体验! 1080P及以上画质仅为黄金会员专享> 开通/续费会员 抱歉,您观看的视频加载失败 请检查网络连接后重试,有话要说?请点击 我要反馈>> 正在切换清晰度... 播放 按esc可退出全屏模式 00:00 00:00 00:14 广告 只看TA 高清 倍速 剧集 字幕 下拉浏览更多 5X进行中 炫彩HDRVIP尊享HDR视觉盛宴 超清 720P 高清 540P 2.0x 1.5x 1.25x 1.0x 0.8x 50 哎呀,什么都没识别到 反馈 循环播放 跳过片头片尾 画面色彩调整 AI明星识别 视频截取 跳过片头片尾 是 | 否 色彩调整 亮度 标准 饱和度 100 对比度 100 恢复默认设置 关闭 复制全部log 微风即可在土卫六上激起巨浪,但推进速度极慢。

同样的微风可以在土卫六表面激起巨浪,却仅够在地球上泛起涟漪。

Schneck / Ashton et al. 麻省理工学院(MIT)博士生 Una Schneck 等人,近日在《地球物理研究:行星(Journal of Geophysical Research: Planets)》杂志上刊发表了一篇文章,称他们开发了一个名叫“行星波浪(PlanetWaves)”的新模型,可以精确描述地球之外天体表面液体形成的波浪形态。

据称该模型综合考虑了行星的气压和液体的特性,包括其密度、粘度和表面张力——这些参数能够量化波浪在形成过程所受到的阻力——而非仅考虑行星的引力。

研究人员发现,在地球以外的天体表面,波浪的形态和强度可能与地球迥然不同。

仅够地球泛起涟漪的微风,在土星的卫星土卫六(Titan)表面,却能掀起高达3米的巨浪。

同样的微风可以在土卫六表面激起巨浪,却仅够在地球上泛起涟漪。

Schneck / Ashton et al. 研究人员称,人们可能已经习惯了地球上特定的波浪形态,但通过这个模型,我们可以非常直观地看到在不同的液体、不同的大气和不同的引力条件下波浪运动方式的差异,而这种差异很可能会挑战我们的直觉。

土卫六是迄今为止已知地球以外唯一一个表面存在大量液态物质的天体。

但土卫六表面的液体并不是水,而是油性的甲烷、乙烷等碳氢化合物(烃类物质)。

这些物质只在-179℃的极寒环境中才保持液态。

但是迄今为止事实上没有人直接看到过土卫六表面的这些湖泊或海洋,要想知道那里会产生什么样的波浪,只能靠模拟。

研究人员通过模拟发现,由于土卫六的引力仅为地球的14%,其湖泊或海洋中液体的密度较低,且更易流动,因此仅够地球泛起涟漪的微风,也能在那里掀起3米高的巨浪。

所以如果我们站在土卫六的海边,可能会看到这样一幕超现实主义的景象:尽管迎面而来的只是轻柔的微风,海中却已掀起巨大的波浪——更让人感觉诡异的是,这些巨浪却在以非常慢的速度缓缓移动,其推进的速度像是慢镜头。

由此也引出了另一个让人好奇的谜——在地球上,海浪的长期拍打,会对海岸构成严重侵蚀——那么在土卫六上,这些“巨浪”是否也有同样的能力? 如果我们将地球和土卫六进行比较,会发现在地球表面,河流入海口通常有所谓的“三角洲(Delta)”;

但在土卫六上,尽管也有河流和海岸线,却几乎看不到类似三角洲的地貌。

这种差异是否与波浪的差异有关? 了解这种差异,也有助于工程师设计出能够在土卫六湖泊或海洋表面漂浮的探测器。

这样的探测器必须能够承受“当地”海浪的冲击。

此外,尽管火星表面现在已经没有液态水,但在几十亿年前,却并非如此。

通过该模型,研究人员发现, 当时仅需较小的风力,就可在液态水的表面掀起波浪;

而随着火星大气层的逐渐散失,其表面气压和温度下降,在此过程中产生波浪所需的风力也越来越强。

在太阳系以外,行星 LHS 1140b 位于宜居带,它的密度表明其有高达 19% 的含水量。

LHS 1140b 是一颗“超级地球”,其引力比地球强得多。

那里如果有海洋,那么在相同风速下产生的海浪要比地球上小得多。

一个更为奇异的范例可能是 Kepler-1649b——这颗酷热的系外行星,其引力强度与地球相近,且大气环境可能与金星差不多——富含大量硫酸。

如果 Kepler-1649b 表面存在硫酸湖,那么由于硫酸的密度是液态水的两倍,若要在其湖面上掀起硫酸的涟漪,所需的风力要比在地球上强得多。

而巨蟹座 55e(55 Cancri e)表面则可能覆盖着熔岩湖。

熔岩的黏性非常大,与此同时这颗行星的引力也比地球强,所以要在这些熔岩湖表面掀起涟漪,则需要时速近 130 千米的狂风。

土卫六。

NASA / JPL-Caltech 参考 Waves hit different on other planets https://news.mit.edu/2026/waves-hit-different-on-other-planets-0416 Modeling Wind-Driven Waves on Other Planets: Applications to Mars, Titan, and Exoplanets https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2025JE009490

水星离地球最近却最难到达:这是为啥

点击下载文档

格式为doc格式