【深度認識】水星
你可有試過在黎明或黃昏時分，望向低垂的地平線，發現一顆閃閃生光又似乎總是躲藏的小星星？那很有可能就是太陽系中距離太陽最近、也是最細小的行星——水星(Mercury)。雖然水星時常隱身在耀眼陽光中，但這顆細小的天體卻蘊藏著極富啟發性的奧秘。如果你習慣用手機鬧鐘調校準確的上班時間，請想想水星上的一天有多長，人類的生活會變得多不一樣。
水星的基本參數：迷你行星的數據
- 直徑：4,880 公里，約是地球三分之一。舉個例子，從香港開車去北京來回一趟約 4,400 公里，水星的直徑就差不多這個距離。
- 質量：3.3 x 1023 公斤，只有地球的5.5%。換言之，如果將水星和地球放在天秤上，要18顆水星才等於1顆地球重。
- 與太陽的平均距離：5,790萬公里，為地球至太陽距離的 0.39 倍。
- 與地球最近距離：當兩星最接近，約為 7,700萬公里。
- 溫度：日間表面可升至 430°C，夜晚可跌至 -180°C，溫差超過 600°C，像香港夏天和南極冬天的差距還要誇張數十倍。
- 主要成分：硅酸岩層（silicate）為表面，含極高比例的金屬—最主要是鐵。核心估算佔水星直徑的75%，鐵質比例在太陽系行星中最高。
- 自轉周期：59 個地球日（約兩個月才「轉一圈」）；
- 公轉周期：88 個地球日，是太陽系所有行星公轉周期最短的一顆。
水星的發現與歷史：古人的晨昏之星
水星亮但靠近太陽，自古被埃及人、巴比倫人、中國天文記錄皆有描述。西方最早於公元前 3,000 年的楔形文字記載「晨星」和「昏星」其實同屬一顆，就是我們今天稱為水星的天體。
由於它只會在太陽出沒前後短暫顯現，不論是希臘神話的赫密士（Hermes）、羅馬神話的墨丘利（Mercury），都是以足智多謀、行動迅疾的使者為象徵——正好契合水星在天空中穿梭的特質。
水星的軌道與太陽的親密舞步
水星公轉太陽只需 88 日，軌道又較圓形略扁（離心率約0.206），帶來極端的近日點與遠日點溫差。而且因與太陽「親密」，總是離不開太陽，從地球角度來看，水星常在太陽附近，只會在黃昏與黎明出現（所謂的「水星最大東/西方距」）。這就是為什麼許多天文愛好者視水星為「難以捕捉的寶石」。
雖然距太陽最近，但水星沒有大氣層（atmosphere）為它保溫。這與地球有大氣層，白天即使太陽猛烈，夜裡也不致於極速降溫的情況完全不同。假如水星有「晚上散步」這個習慣，必然要穿上極奢華的防寒服！
沒有空氣的世界：大氣與表面環境
地球的天空由氮氣、氧氣這些氣體構成，但水星的大氣稀薄到幾乎可以忽略，科學上稱為「外逸層（exosphere）」——主要由鈉（Na）、鉀（K）、鈣（Ca）、氦（He）及微量氧等粒子組成。沒有穩定的大氣層意味水星表面毫無保護，就像赤裸站在太空風暴下。
這種極端環境讓水星成為太陽系內最光禿禿、充滿隕石坑的星球。你可想像一下，如果在地球沒有大氣層，每年那麼多流星雨，每一顆都會像子彈般直接撞擊地面。
極端的日夜與奇趣的「一天」
水星上的「白天」和「晚上」非常漫長。由於自轉軸傾斜只有 0.034 度（極接近垂直），而且自轉慢（59地球日），所以從太陽「升起」到再見到太陽，需用掉兩次水星年的時間（相當於176天地球日）。這代表：如果你在水星等一個日出，結果要等足足176日——漫長得彷彿度過幾個香港的暑期長假！
長日照加上沒有大氣隔熱，水星的白天熱得像焗爐，晚上則幾乎比南極更寒冷。科學家形容，水星永不適合居住，也給我們展示「溫室效應」的重要，因為擁有像地球般穩定大氣是多麼難得！
水星的表面：像月球一樣滿佈隕石坑
水星表面與月球頗為相似——都受到大量隕石撞擊，形成無數大小坑洞；最著名的要數直徑達 1,550 公里的「卡羅里斯盆地」（Caloris Basin），幾乎佔據水星表面一面。科學家分析隕石坑密度，幫助我們推算水星的年齡及太陽系早期的「大轟炸期」（Heavy Bombardment）。
近年更有趣的發現，是水星兩極某些永不見太陽的陡峭坑道內，藏有「冰」。這簡直像把一杯凍檸茶放入焗爐和冰箱交替——如果不是 NASA的探測器「信使號（MESSENGER）」親自證實，科學家都不敢相信這種極端共存狀態。
水星的核心：重金屬之心
地球的金屬核心半徑一般只是整體半徑的約一半，但水星的金屬內核特別巨大，佔了全直徑約75%。其主體幾乎全是鐵，遠高於其他類地行星，這令水星成為密度最高的太陽系行星之一（密度約5.43克/厘米³，與地球不相伯仲）。
這個「鐵膽中心」推測由於早期劇烈撞擊，把原本的岩石外殼剝去大半，僅保留重金屬。水星的金屬核心還能產生微弱的「磁場」（magnetic field），但僅為地球的1%。
水星與地球：大小、重力、溫度的直接對比
如果你有機會「站」在水星表面會怎樣？由於體積和質量都比地球小，水星表面的重力只有地球的38%。你本來在香港重60公斤，在水星只剩23公斤。跑步、跳高都能創個人紀錄！
可是水星的大白天（430°C）足以融化某些金屬，更別說人類。晚上氣溫急劇下滑至-180°C，遠比南極還冷。地球則有溫和大氣保護，溫差不會這麼極端。沒有大氣層，呼吸也成問題，紫外線、太空微粒肆意轟擊，活在水星幾乎如同站在天體實驗室。
水星的年齡與地球相似，約46億年，都屬於太陽誕生初期一起形成的「古老成員」。
現代探索：信使號（MESSENGER）與最新發現
大多數人只知道太空人登陸過月球，其實水星才是真正「探測難題」。它距太陽太近，補捉光線困難；軌道速度快，用極大燃料才能趕上。1974年「水手10號」（Mariner 10）首次飛掠水星，繪製出首張表面照片；到2004年「信使號」（MESSENGER）才完成詳細繞行，揭示水星複雜地質與磁場。
信使號證實了水星表面的蘇打灰物質（可能源自古火山爆發），兩極深坑存在冰等。這些觀測打破我們對「最近太陽不能有冰」的成見，也令天文學家重新想像太陽系行星的多樣性。
未來水星：人類有機會降落嗎？
水星雖然極端，但仍有科學家夢想在將來利用它來觀測太陽的活動、研究行星形成。由於環境惡劣，短期內人類不大可能直接登陸長住。不過，透過機械人探測器、甚至「太空望遠鏡」在水星軌道上監測，有助我們理解太陽系其他天體的演化。
總結：水星如何啟發我們？
水星是一顆十分「低調」的行星，既難以用肉眼追蹤，也難以深入探索，但它的特性卻讓科學家或者普通市民都可以得到許多啟發。
水星教會我們：與太陽的距離、星球的結構，會如何改變一個天體的命運；亦提醒我們地球上的舒適與穩定有多難得可貴。下次再見到晨曦或黃昏的那顆「神秘閃星」，也許你會忍不住多看兩眼——那一刻，你正與一顆載滿故事的古老行星互相注目呢！
