3.4
水星上为何没有大气？

行星上有没有大气与行星自转一周所需的时间之间有什么样的联系呢？乍一看二者之间没有任何联系。但是如果我们以距离太阳最近的行星——水星为例来分析，就可以知道，在某些情况下它们之间是有联系的。

就水星表面的重力来看，它是可以有大气的，并且成分和地球大气的成分差不多，只不过没有那么大的密度而已。

完全克服水星表面的重力所需的速度是4900米/秒，而地球大气中最快的分子在不高的温度条件下都不能达到这种温度[3]。然而，水星上依旧没有大气。原因在于，水星围绕太阳的运动就同月球围绕地球的旋转一样，它总是以同一面朝向中心的星体。水星绕太阳一周的时间（88天），正好是它自转一周的时间。因此，在水星总是朝向太阳的一面，永远都是白天和夏天；而背向太阳的一面，永远都是黑夜和冬天。很容易想象，水星白昼的一面一定是炎炎夏日，因为水星距离太阳的距离是地球距离太阳的远，太阳光线的热力应当是地球上的2.5×2.5，也就是6.25倍。相反，在长夜的一面一定是严寒，因为几百万年都没有见过一丝阳光，而且朝向太阳的一面的热量又无法透过厚厚的水星星体传递过去，其温度跟寒冷的宇宙空间的温度[4]（约-264℃）接近。至于昼夜交接的地方，有一条宽约23°的区域，但由于水星的天平动，也只在一段时间内可以看见太阳。

在如此不寻常的气候条件下，水星上的大气会是什么样的呢？显然，在笼罩着长夜的一面，由于无比寒冷，大气一定先凝结成液体，再凝结为固体。这样的话，这里的大气压力显然会较低。如此一来，白昼一面的大气层就会膨胀，来到黑夜这一面，又在严寒下变成了固体。所以，水星上的全部大气最后都会以固体的形态聚集在长夜的一面。确切地说，大气都会集中在太阳永远照射不到的一面。所以，水星上是没有大气的，这是物理规律的必然结果。

同样的道理，月球不可见的一面有大气的说法也是不成立的。我们可以断定，既然月球的一面没有空气，那么它的另一面也不会有[5]。由此，我们就可以把威尔斯所写的“月亮里第一批人”长篇小说纯粹当作幻想了。他在小说中写道，月球上是有空气的。这空气在连续14日的长夜里先凝结成液体，再凝结成固体，并在白昼到来的时候变成气体，成为大气。实际上类似的事情绝对不可能发生。关于这一点，霍尔孙教授这样说过：“如果在月球黑暗的一面的空气凝固了，那么几乎全部的空气都会从明亮的一面跑到黑暗的一面去，然后也凝固起来。在日光的影响下，固体空气当然会变成气体，但是这样的空气很快又会来到黑暗的一面并凝固起来。这里的空气应当是在经历着不断的蒸馏作用。所以，月球上的空气不论什么时候、不论什么地方，都不会有多大值得注意的弹性的。”

如果说水星和月球上没有空气已经得到论证，那么对太阳系中接近太阳的第二颗行星金星而言，有大气是完全毫无疑问的。

已经确定的是，在金星的大气层中，准确地说是在金星的平流层里，含有大量的二氧化碳——相当于地球大气中含量的一万倍。