水星|云中谁寄锦书来——科研人的一天
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一个科研人日常生活的零星琐事
“嘀嘀嘀 ， 嘀嘀嘀！”整个框架床都在与闹钟一起振动 。 袁缓之猛一个翻身 ， 如饿虎扑食 ， 一掌按在床头的闹钟上 。
“缓之 ， 早上好 ， 现在是2220年11月14日 ， 星期五 ， 北京时间七点 ， 户外的地表温度是零下150摄氏度……”
按下闹钟之后的袁缓之 ， 就像是耗尽了好不容易积攒的全部力气 ， 手从床头缓缓滑下来 。 他一边听着智能闹钟里的播报 ， 一边把脸在枕巾上蹭来蹭去 ， 希望揉醒自己 ， 获得起床的动力 。
十分钟之后 ， 他终于从床上挣扎起来 。 坐在床头 ， 他环顾自己的小房间 ， 开始思索哲学的三个终极问题——我是谁 ， 我从哪儿来 ， 要到哪儿去？
又花了五分钟 ， 他大概想清楚了——
袁缓之是一名行星科学研究人员 ， 从地球上来 ， 主要负责维护基地的磁场和宇宙射线测量装置 。 这是他驻守水星3号基地的第8874个小时 ， 大约是370个地球日 。
房间里静悄悄的 ， 他抬头 ， 透过屋顶的小窗户向外张望 ， 外面星汉灿烂 。 地球上 ， 中国东部正迎来日出 ， 而在水星上 ， 却是深夜 。 水星的长夜很长 ， 前哨工作人员一律是按照地球的作息工作 。
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图注：水星的一年 ， 只要88个地球日 ， 但是水星的一个昼夜 ， 要176个地球日 ， 这是水星和太阳之间的潮汐锁定现象造成的 。 每一个水星日 ， 所有的星座会东升西落三次 。 图片来自软件Space Engine ， 已获得授权 。
袁缓之今天有很多的科研工作需要完成 ， 起得比较早 ， 整座基地静悄悄的 。 为了保持前哨工作人员的生理和心理健康 ， 北京时间八点 ， 基地全体人员在没有其他任务的时候 ， 按规定都要出操 。
在水房快速地洗了把脸 ， 他在办公桌前坐定 ， 没有立刻着手办理今天的事务 ， 而是先打开星间通讯系统 ， 校准高增益天线 ， 然后在微信上给远方的人发送了一条消息——
“早安！你能看到我吗？我在太阳的旁边 ， 刚刚起床 。 ”
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图注：2220年11月14日零点 ， 地球和水星相对于太阳的位置 。 在地球看来 ， 水星距离太阳不超过30度 ， 很容易淹没在太阳的光辉中 ， 肉眼相对难观测到 。
在地球上看来 ， 水星总是伴随着太阳升起落下 ， 就像是太阳的信使 ， 汇报太阳的出现 。
水星的英文 ， Mercury ， 这个名字来源于希腊和罗马神话中的信使之神 。 信使墨丘利有着无匹的速度 ， 确实非常符合水星的特征 ， 它大约88天就可以环绕太阳一周 ， 是太阳系公转最快的行星 。
不过 ， 信使之神也要遵守物理定律 。 袁缓之的消息发送出去 ， 需要至少23分钟才能收到回信——地球和水星之间 ， 目前相隔2.1亿千米 ， 一道光要花费近12分钟才能走完……
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图注：地球（蓝色轨道）和水星（黄色轨道）
一年多以来 ， 他也差不多习惯了这种节奏 。 就像是从前 ， 车马很慢 ， 一封信跨越万水千山 。
于是他离开办公桌 ， 收拾装备 ， 开始这一天的工作 。
水星前哨三号基地是一个综合科研基地 ， 驻站人员的研究项目各不相同 ， 各自有着不同的研究设备 。 绝大部分的科研设施都位于基地内部 ， 但袁缓之的磁场研究对洁净的磁场环境要求很高 ， 必须远离电子设备干扰 ， 因此六座磁场观测站都分开设置在基地五公里之外 。
基地的主体建筑都修筑在地下 ， 以规避水星表面极端的昼夜温差 ， 只有一些观测设备和几扇窗户露出地表 。 车库大门缓缓打开 ， 他开着全地形车离开山洞 ， 前往东方的第一座磁场观测站 。
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图注：信使号（Messenger）水星探测器 ， 背上背着一个大大的反光盾 。 因为没有大气层调控温度 ， 水星日下点最高地表温度可以超过427摄氏度 ， 夜间最低则可以低于零下150摄氏度 ， 昼夜温差极大 。
袁缓之没有开灯 ， 灿烂的星光就已经足够照亮他的路途 ， 地形雷达和导航计算机也会帮助他避开障碍 。 一年来 ， 大约每168个小时 ， 袁缓之就会开车去一次磁场观测站 ， 他对这条路非常熟悉了 。
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图注：2220年11月14日 ， 水星夜侧某地看到的银河 ， 下方的黑色阴影是水星的地平线 。 这一区域 ， 大约对应地球夏夜的星空 。
水星的夜 ， 很长很长 ， 它明明是太阳系最“快”的星球 ， 却因为与太阳之间的轨道共振 ， 而能够在这长夜里专注地凝望星空 。
每个小时 ， 整片星空只会移动四分之一度——你抬头 ， 看见星空 ， 震慑于她的美丽 ， 低头沉思宇宙的奥秘哲学——再一抬头 ， 这份美丽并不会在震惊失神的倏忽间溜走 ， 也不会在低头沉思的俯仰间改变 。
这银河横跨他的视野 ， 将亿万年的星光汇入他的眼中——就像一个永恒的梦 。
然后梦里 ， 闯进了一个23分钟来一次的精灵：
“看不见啊我还没起床……你说我早上吃点什么啊好愁……”是来自地球的回信 。
“hhhh ， 牛肉丸粿条汤怎么样？”他笑着回复 ， 但还是想努力把话题拐回来 ， “不过你猜猜 ， 太阳现在身后是什么星座？”
磁场观测站是一个冒出地表的小土丘——厚厚的水星土壤 ， 覆盖在充气折叠房间上 。 房间四面的观察窗上 ， 安装有可伸缩的遮光罩 ， 以备防御毒辣的阳光 。
这些遮光罩现在都是收起来的 ， 于是水星夜空的轻柔辉光便长驱直入 ， 洒在观测站的木纹复合材料地板上 。
在实验准备室里 ， 袁缓之脱下身上的装备 ， 解下腰带和身上的各种扣具 ， 确保全身上下不带一点有磁性的东西 。 他今天要进行的第一项工作 ， 是测量台站的磁场基线 。
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图注：中科院地质与地球物理研究所十三陵台站 ， 磁场测量室冬景 。
磁场基线的数据对于其他的磁场数据的准确性有着不可替代的意义 ， 因此虽然早已经有了自动化的观测手段 ， 也需要定期进行人工核查 。
这是一项超过三百年的悠久传统 ， 在无声处 ， 支持了几乎所有的行星磁场研究 。
他推开门 ， 坐在磁经纬仪的后面 ， 校准之后 ， 对向了南方窗户外的基准桩 ， 来测量磁偏角 。
透过经纬仪的望远镜窗口 ， 他看到在基准桩上空 ， 天蝎座那短粗强壮的钳子 ， 小心翼翼地从天上探下来 ， 和桩子连成一线 。
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图注：天蝎座 ， 尾巴在下方 。
天蝎座（Scopius）是很明亮的星座 ， 但它主要位于南天球 。 如果在地球北半球 ， 夏季是很难观测到的 。 然而在水星上 ， 现在却清晰可见 。
这几天 ， 十年一度的复发性新星（Recurrent Nova）——天蝎座中的U Scopii正在闪耀 。
真巧 ， 袁缓之轻声呢喃 。
说是巧 ， 因为复发性新星的周期只是个大概的数字 ， 可能十年 ， 也可能八年九年 ， 也可能十一二年 。 一次爆发 ， 也不过持续几个小时 。
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图注：将上方图片黑色区域放大到下方 ， U Scorpii就位于这个位置 。 2010年1月28日 ， 它发生了一次爆发 ， 如今十年之期已到 ， 某一天就可能会突然爆发 。 目前 ， U Scorpii是人类发现的周期最短的复发新星 ， 周期只有约十年 。
U Scopii平常视星等只有约17.6级 ， 但在爆发时 ， 亮度会短暂剧烈攀升 ， 甚至达到7.5级 。 这个强度 ， 在地球上是看不到的 ， 然而在水星上 ， 因为没有了大气层的遮蔽——以袁缓之的目力 ， 也依然看不到 。 他纯粹是因为看了新闻 ， 才知道有这样一件盛事 。
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图注：复发新星RS Oph的轨道模拟动画 。 目前认为 ， 复发新星是白矮星和主序星的双星系统 ， 两者靠得很近 ， 白矮星得以从伴星上吸取物质 。 物质累积超过阈值 ， 会重新点燃核聚变反应 ， 从而爆发发光 。 燃料用尽再次熄灭 。
他只是觉得 ， 在这样一个特殊的日子里 ， 遇上这样一件特殊的事 ， 这是何等的幸运 。 复发性新星非常罕见 ， 人类寻遍整个天球 ， 也只不过找出来十几颗 。 想想看——一颗白矮星和一颗主序星 ， 如胶似漆 ， 忘我地跳着双人舞 。 他们的感情不断累积 ， 然后在一个瞬间 ， 绽放出绚丽的光芒——而这样一个瞬间 ， 就是当前 ， 就是现在 。
袁缓之笑起来 ， 笑得过于灿烂 。 他虽然分辨不出那爆发的新星 ， 但他的眼里 ， 整个银河已经为这一天点燃了礼花 。
23分钟了 ， 信使又送来了新的消息 。
“不知道吖 ， 这个月是天蝎宫 ， 所以是天蝎座？”
“不对 ， 是天秤座哦~”他又要开始最爱的科普环节了 。
例行的测量已经结束 ， 袁缓之收拾东西 ， 开车前往下一个观测站 。 他的车向北开 ， 蛇夫座的上半边身子埋进他视线前方的地平线下 ， 而天秤座就在蛇夫的脚边 。
受限于观测角度、历史背景和一些说不清的神秘学迷信思想 ， 占星学家在划分黄道十二宫的时候 ， 其实是比较机械的 。 黄道被划分为12个“宫殿” ， 12尊大神化身12个星座 ， 居住在这些宫殿里 。 在地球的视角看来 ， 太阳入主哪个“宫殿” ， 那个月就是什么星座 。
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图注：黄道星宫
但是由于地球公转的岁差 ， 现在星座对应的日期 ， 足足差了一个月 。 天蝎座理论上是10月24日至11月22日 ， 但实际上 ， 这段时间里 ， 太阳在“天秤宫”里 。
一个星宫占据黄道30° ， 因为岁差的存在 ， 每大约2100年 ， 上面描述的这种错位 ， 就要再增大一个格子 。
所以袁缓之是从来不相信占星学的——宇宙的格局太大 ， 而他的格局太小 ， 占星家的格局则是飘忽不定 ， 这三者不应该产生关联 。
更何况 ， 天蝎座也是勉强才成为黄道星宫的 。
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图注：IAU（国际天文学联合会）划定的天蝎座范围 ， 原有的天蝎座的部分钳子部分被划到了蛇夫座和天秤座 。 目前 ， 天蝎座在黄道上只有不足6° 。
天蝎座的绝大部分主体都位于黄道的南边 ， 与黄道12宫的其他星座很不相同 。 那些星座绝大部分都是横跨黄道的 。 不过 ， 天蝎座本身很大 ， 又位于银河系中心的方向 ， 亮星很多 ， 因此是地位很重要的星座 。 可能是因此 ， 才以一个钳子尖 ， 加入了黄道12宫的行列 。
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图注：2220年11月14日 ， 水星刚刚进入天蝎座范围 。
虽然太阳不在那里 ， 但并不要紧 。 因为现在 ， 水星正在天蝎座的手心里 。
“祝你生日快乐！”
没有回复 ， 因为他知道 ， 这需要等待23分钟 ， 等待光速的墨丘利 ， 往返2.1亿千米 ， 回到水星 。
2020年11月14日
美编：张岳
【水星|云中谁寄锦书来——科研人的一天】校对：张腾飞
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