太陽(yáng)系簡(jiǎn)介
(Solar System)就是我們現(xiàn)在所在的恒星系統(tǒng)。由太陽(yáng)、八顆行星(原先有九大行星,因?yàn)橼ね跣潜惶蕹秊榘行牵?6顆衛(wèi)星(原有67顆,冥王星的衛(wèi)星被剔除)以及無(wú)數(shù)的小行星、彗星及隕星組成的。行星由太陽(yáng)起往外的順序是:水星(Mercury)、金星(Venus)、地球(Earth)、火星(Mars)、木星(Jupiter)、土星(Saturn)、天王星(Uranus)、海王星(Neptune)。離太陽(yáng)較近的水星、金星、地球及火星稱為類地行星(terrestrial planets)。宇宙飛船對(duì)它們都進(jìn)行了探測(cè),還曾在火星與金星上著陸,獲得了重要成果。它們的共同特征是密度大(>3.0克/立方厘米),體積小,自轉(zhuǎn)慢,衛(wèi)星少,內(nèi)部成分主要為硅酸鹽(silicate),具有固體外殼。離太陽(yáng)較遠(yuǎn)的木星、土星、天王星、海王星稱為類木行星(jovian planets)。它們都有很厚的大氣圈,其表面特征很難了解,一般推斷,它們都具有與類地行星相似的固體內(nèi)核。在火星與木星之間有1000000個(gè)以上的小行星(asteroid)(即由巖石組成的不規(guī)則的小星體)。推測(cè)它們可能是由位置界于火星與木星之間的某一顆行星碎裂而成的,或者是一些未能聚積成為統(tǒng)一行星的石質(zhì)碎塊。隕星存在于行星之間,成分是石質(zhì)或者鐵質(zhì)。
這些行星都以太陽(yáng)為中心以橢圓軌道公轉(zhuǎn),雖然除了水星的十分接近于圓,行星軌道中或多或少在同一平面內(nèi)(稱為黃道面并以地球公轉(zhuǎn)軌道面為基準(zhǔn))。黃道面與太陽(yáng)赤道僅有7度的傾斜。冥王星的軌道大都脫離了黃道面,傾斜度達(dá)17度。上面的圖表從一個(gè)特定的高于黃道面的透視角顯示了各軌道的相對(duì)大小及關(guān)系(非圓的現(xiàn)象顯而易見(jiàn))。它們繞軌道運(yùn)動(dòng)的方向一致(從太陽(yáng)北極上看是逆時(shí)針?lè)较颍?,因此,科學(xué)家們把冥王星排除在九大行星之外。除金星和天王星外自轉(zhuǎn)方向也如此。
太陽(yáng)系直徑300億千米,有八大行星和兩條小行星帶,以及千億顆彗星等組成。
太陽(yáng)系(solar system)在宇宙中的位置
太陽(yáng)系位于銀河系邊緣,銀河系第三旋臂——獵戶旋臂上。
太陽(yáng)系是由太陽(yáng)以及在其引力作用下圍繞它運(yùn)轉(zhuǎn)的天體構(gòu)成的天體系統(tǒng)。它包括太陽(yáng)、八大行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星、流星體以及行星際物質(zhì)。人類所居住的地球就是太陽(yáng)系中的一員。
太陽(yáng)系的中心是太陽(yáng),它每隔2.3億年繞銀河系中心轉(zhuǎn)一圈,雖然它只是一顆中小型的恒星,但它的質(zhì)量已經(jīng)占據(jù)了整個(gè)太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.85%;余下的質(zhì)量中包括行星與它們的衛(wèi)星、行星環(huán),還有小行星、彗星、柯伊伯帶天體、外海王星天體、理論中的奧爾特云、行星間的塵埃、氣體和粒子等行星際物質(zhì)。整個(gè)太陽(yáng)系所有天體的總表面面積約為17億平方千米。太陽(yáng)以自己強(qiáng)大的引力將太陽(yáng)系中所有的天體緊緊地控制在他自己周圍,使它們井然有序地圍繞自己旋轉(zhuǎn)。同時(shí),太陽(yáng)又帶著太陽(yáng)系的全體成員圍繞銀河系的中心運(yùn)動(dòng)。
太陽(yáng)系內(nèi)迄今發(fā)現(xiàn)了八顆大行星。有時(shí)稱它們?yōu)椤鞍舜笮行恰?。按照距離太陽(yáng)的遠(yuǎn)近,這八顆行星依次是:最近的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。水星、金星、地球和火星也被稱為類地行星,木星和土星也被稱為巨行星,天王星、海王星也被稱為遠(yuǎn)日行星。除了水星和金星外,其他的行星都有衛(wèi)星。在火星和木星之間還存在著數(shù)十萬(wàn)個(gè)大小不等,形態(tài)各異的小行星,天文學(xué)家將這個(gè)區(qū)域稱為小行星帶。此外,太陽(yáng)系中還有超過(guò)1000顆的彗星,以及不計(jì)其數(shù)的塵埃、冰團(tuán)、碎塊等小天體。
太陽(yáng)系中的各個(gè)天體主要由氫、氦、氖等氣體,冰(水、氨、甲烷)以及含有鐵、硅、鎂等元素的巖石構(gòu)成。類地行星、地球、月球、火星、木星的部分衛(wèi)星、小行星主要由巖石組成;木星和土星主要由氫和氦組成,其核可能是巖石或冰。
一般以為行星系統(tǒng)是恒星形成過(guò)程的一部分,但是也有學(xué)者認(rèn)為這是兩顆恒星差一點(diǎn)撞擊而成。最普遍的理論是說(shuō)太陽(yáng)系是從星云形成。
恒星形成的基本過(guò)程為此:
1. 星云中較密的核心部分變得太重,重心不穩(wěn)定,開(kāi)始分裂和崩潰墜落。一部分的重心能量變?yōu)榉派涞募t外線,剩下的增加核心的溫度。核心部分開(kāi)始成為圓盤(pán)形狀。
2. 當(dāng)密度和溫度道足夠高, 氘融合燃燒開(kāi)始發(fā)生,輻射的向外壓力減慢(但不中止)臨近其他核心崩潰。
3. 其他的原料繼續(xù)下落到這一顆原恒星,它們的角動(dòng)量的作用可能導(dǎo)致雙極流程。
4. 最后,氫開(kāi)始熔化在星的核心,外面剩余的包圍材料被清除。
太陽(yáng)星云這個(gè)假說(shuō),是1755年由伊曼努爾·康德提議。他說(shuō),太陽(yáng)星云慢慢地轉(zhuǎn)動(dòng),由于重力逐漸凝聚并且鋪平,最終形成恒星和行星。一個(gè)相似的模型在1796年由拉普拉斯提出。
太陽(yáng)星云開(kāi)始直徑大約100AU,質(zhì)量是現(xiàn)在太陽(yáng)的兩三倍。在這個(gè)星云中,比較重的物質(zhì)往中間落,積聚成塊,是成為以后的行星。而星云外部越來(lái)越冷,因此靠里的行星有很多重的礦物質(zhì),而靠外的行星是氣體或冰體。原太陽(yáng)大約在46億年前形成,以后八億年中各個(gè)行星形成。
太陽(yáng)系是銀河系的一部分。銀河系是一個(gè)螺旋形星系,直徑十萬(wàn)光年,包括兩千多億顆星。太陽(yáng)是銀河系較典型的恒星,離星系中心大約兩萬(wàn)五千到兩萬(wàn)八千光年。太陽(yáng)系移動(dòng)速度約每秒220公里,兩億兩千六百萬(wàn)年在星系轉(zhuǎn)一圈。
太陽(yáng)系中的八大行星都位于差不多同一平面的近圓軌道上運(yùn)行,朝同一方向繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)。除金星以外,其他行星的自轉(zhuǎn)方向和公轉(zhuǎn)方向相同。
彗星的繞日公轉(zhuǎn)方向大都相同,多數(shù)為橢圓形軌道,一般公轉(zhuǎn)周期比較長(zhǎng)。
人類出于對(duì)自身生存環(huán)境了解的渴望以及日益緊張的地球資源,從1959年開(kāi)始不斷的通過(guò)空間探測(cè)器等進(jìn)行空間探測(cè),研究太陽(yáng)系。目前主要集中在月球和火星的探測(cè)以及小行星和彗星的探測(cè)。
1.對(duì)太陽(yáng)系的長(zhǎng)期研究,分化出了這樣幾門學(xué)科:
【太陽(yáng)系化學(xué)】
空間化學(xué)的一個(gè)重要分科,研究太陽(yáng)系諸天體的化學(xué)組成(包括物質(zhì)來(lái)源、元素與同位素豐度)和物理-化學(xué)性質(zhì)以及年代學(xué)和化學(xué)演化問(wèn)題。太陽(yáng)系化學(xué)與太陽(yáng)系起源有密切關(guān)系。
【太陽(yáng)系物理學(xué)】
研究太陽(yáng)系的行星、衛(wèi)星、小行星、彗星、流星以及行星際物質(zhì)的物理特性、化學(xué)組成和宇宙環(huán)境的學(xué)科。
2.太陽(yáng)系內(nèi)的引力定律:
太陽(yáng)系內(nèi)各天體之間引力相互作用所遵循的規(guī)律。
3.太陽(yáng)系穩(wěn)定性問(wèn)題:
天體演化學(xué)和天體力學(xué)的基本問(wèn)題之一。
4.太陽(yáng)系和其他行星系
雖然學(xué)者同意另外還有其他和太陽(yáng)系相似的天體系統(tǒng),但直到1992年才發(fā)現(xiàn)別的行星系。至今已發(fā)現(xiàn)幾十個(gè)行星系,但是詳細(xì)材料還是很少。這些行星系的發(fā)現(xiàn)是依靠多普勒效應(yīng),通過(guò)觀測(cè)恒星光譜的周期性變化,分析恒星運(yùn)動(dòng)速度的變化情況,并據(jù)此推斷是否有行星存在,并且可以計(jì)算行星的質(zhì)量和軌道。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)只能發(fā)現(xiàn)木星級(jí)的大行星,像地球大小的行星就找不到了。
此外,關(guān)于類似太陽(yáng)系的天體系統(tǒng)的研究的另一個(gè)目的是探索其他星球上是否也存在著生命。
太陽(yáng)與八顆行星數(shù)據(jù)對(duì)照表(赤道直徑以地球直徑6370公里為單位),距離與軌道半徑以天文單位為單位。
下表的數(shù)據(jù)都是相對(duì)于太陽(yáng)的數(shù)值:
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天體 | 距離(AU) | 赤道直徑 | 質(zhì) 量 | 軌道半徑(AU) | 軌道傾角(度)| 公轉(zhuǎn)周期(年)|自轉(zhuǎn)周期(天)| 已發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)
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太陽(yáng) 0 109 333,400 -- -- -- 27.275 --
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水星 0.39 0.382 0.05528 0.38710 7.0050 0.240852 58.6 0
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金星 0.72 0.949 0.82 0.72 3.4 0.615 243.0185(逆向自轉(zhuǎn)) 0
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地球 1.00 1.00 1.00 1.00 0 1.00 0.9973 1
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火星 1.5 0.53 0.11 1.52 1.9 1.88 1.0260 2
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木星 5.2 11.2 318 5.20 1.3 11.86 0.4135 63
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土星 9.5 9.41 95 9.54 2.5 29.46 0.444 47(有34顆已命名)
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天王星 19.2 3.98 14.6 19.22 0.8 84.01 0.7183 29
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海王星 30.1 3.81 17.2 30.06 1.8 164.79 0.6713 13
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(1)1930年,冥王星被國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)正式確認(rèn)為行星,但一些天文學(xué)家對(duì)其行星的身份仍持懷疑態(tài)度。
(2)根據(jù)2006年08月24日國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)的決議:冥王星被視為是太陽(yáng)系的“矮行星”、不再被視為行星。
【第九大行星】
在19世紀(jì)末,很多天文學(xué)家推測(cè)海王星之外還有別的行星,因?yàn)闇y(cè)試海王星的軌道和理論算出的軌道不一樣。他們叫這顆星“行星X”,是未知行星的意思。
美國(guó)天文學(xué)家帕西瓦爾·羅威爾在1909年和1913年兩次尋找海王星之外的行星,但是沒(méi)有找到。1915年結(jié)束之后,羅威爾發(fā)表論文,寫(xiě)出估測(cè)的行星數(shù)據(jù)。其實(shí)在那一年,他所在的天文臺(tái)照到了冥王星的照片,但是直到1930年才認(rèn)出這是一顆行星。
可是冥王星的質(zhì)量太小,無(wú)法解釋海王星的軌道。天文學(xué)家繼續(xù)尋找“行星X”,但是這個(gè)名字又有了第十大行星的意思,因?yàn)閄是拉丁文的10。直到“旅行者2 號(hào)”探測(cè)器臨近海王星,才發(fā)現(xiàn)海王星的質(zhì)量一直算錯(cuò)很多。用正確的質(zhì)量,加上冥王星的影響,海王星的現(xiàn)實(shí)軌道和計(jì)算軌道一致。
按照行星軌道計(jì)算,和地球差不多大小的行星不可能在60AU之內(nèi)(冥王星現(xiàn)在離太陽(yáng)大約30AU)。如果確實(shí)有第十大行星,它的軌道會(huì)很傾斜,很可能是外星系的天體,靠太陽(yáng)太近,而被太陽(yáng)吸引入軌。
一直以來(lái),天文界對(duì)冥王星的地位一直有所爭(zhēng)議。甚至有些地方的天文館將冥王星從九大行星的地位中剔除。
根據(jù)2006年08月24日國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)的決議:冥王星被視為是太陽(yáng)系的“矮行星”、不再被視為行星。
自21世紀(jì)以來(lái),科學(xué)家在冥王星更遠(yuǎn)的外圍分別發(fā)現(xiàn)了三顆較大的行星。依序?yàn)?004年所發(fā)現(xiàn)的“Sedna”,代號(hào)為 2003 VB12;2005年同時(shí)發(fā)表的“Santa”,代號(hào)為2003 EL61及代號(hào)為2003 UB313(發(fā)現(xiàn)者未公布其名稱)的行星。
2005年7月19日美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的2003 UB313,研究人員估算其直徑達(dá)3,000公里,被一些人認(rèn)為很可能是太陽(yáng)系第十大行星。但2006年國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合大會(huì)決議:將其列入矮行星.
“水內(nèi)行星”
天文學(xué)家曾發(fā)現(xiàn)離太陽(yáng)最近的水星有一些無(wú)法解釋的微小運(yùn)動(dòng),天文學(xué)家懷疑可能有一個(gè)比水星更靠近太陽(yáng)的行星的引力引起的,并用一個(gè)火神的名字給這個(gè)行星起名為“祝融星”(中文常譯為“火神星”),但天文學(xué)家們觀測(cè)了五十多年仍然未找到這顆行星。
“水內(nèi)行星”的假設(shè),已被科學(xué)家愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論排除。廣義相對(duì)論的引力理論解釋了水星的奇怪運(yùn)動(dòng),但天文學(xué)家們?nèi)晕捶艞墝?duì)“水內(nèi)行星”的探尋。
【行星的分類】
太陽(yáng)系內(nèi)眾多包含固態(tài)表面,而其直徑超過(guò)1公里的天體,它們的總表面積達(dá)17億平方公里。
有人認(rèn)為太陽(yáng)其實(shí)是一個(gè)雙星系統(tǒng)的主星,在遙遠(yuǎn)的地方存在著一個(gè)伴星,名為“涅米西斯” (Nemesis)。該假設(shè)是用作解釋地球出現(xiàn)生物大滅絕的一些規(guī)則性,認(rèn)為其伴星會(huì)攝動(dòng)系內(nèi)的小行星和彗星,使其改變軌道沖進(jìn)太陽(yáng)系,增加撞擊地球的機(jī)會(huì)并出現(xiàn)定期生物滅絕。
行星的形成
類地行星是經(jīng)由碰撞聚集固態(tài)的物質(zhì)顆粒成為微小行星 ,再聚集微小行星形成的。
類木行星以水冰相互吸附為起點(diǎn),質(zhì)量夠大后,進(jìn)一步吸附氫、甲烷,形成氣體行星。
太陽(yáng)系的行星大致可分為兩大類:類地行星與類木行星
類地行星
成員包括有水星、金星、地球、火星。是小而密的巖石世界,具有較稀少的大氣。內(nèi)部結(jié)構(gòu):中心有金屬核心,外為石質(zhì)的地殼所包圍,表面有相當(dāng)多的坑洞,平均密度約為3-5g/cm3 。
巨行星
成員包括有木星、土星、天王星、海王星。 是體積大、質(zhì)量大、但是密度小的氣體世界,具有濃密的大氣。平均密度約≤1.75 g/cm3,土星的密度約為0.7g/cm3,木星 質(zhì)量約為地球的318倍。 結(jié)構(gòu):由內(nèi)而外,中心有巖石核心、液態(tài)金屬氫、液態(tài)分子氫、充滿氣體的大氣層,表面有漩渦狀的云層。另有行星環(huán)及為 數(shù)眾多的衛(wèi)星環(huán)繞著太陽(yáng)系的八大行星,以太陽(yáng)為中心依序?yàn)椋核?Mercury)、金星(Venus)、地球(Earth)、火星(Mars)、木星(Jupiter)、土星(Saturn)、天王星(Uranus)、海王星(Neptune) 。
到底誰(shuí)是太陽(yáng)系中最遠(yuǎn)的行星?
從1999年2月11日開(kāi)始,冥王星終于變成太陽(yáng)系中名符其實(shí)的最遠(yuǎn)的行星。根據(jù)JPL天文學(xué)家們的計(jì)算,從國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)(UT)9:08a.m.(中原標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間17:08)開(kāi)始的228年內(nèi),海王星都會(huì)是離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的行星。
這樣看來(lái),2月11日時(shí),冥王星會(huì)不會(huì)和海王星發(fā)生碰撞呢?答案是:不會(huì)!為什么呢?冥王星和海王星若要相撞,則兩者必須同時(shí)到達(dá)它們的軌道交點(diǎn)。冥王星和海王星的會(huì)合周期大約是497年,即冥王星每繞日二周,海王星已繞日三周。所以每當(dāng)冥王星經(jīng)過(guò)軌道交點(diǎn)的時(shí)候,海王星總會(huì)繞到別的地方,發(fā)生碰撞的機(jī)會(huì)微乎其微。此外,冥王星相對(duì)于黃道面的軌道傾角比其他行星都大很多,也是不會(huì)發(fā)生碰撞的原因之一。
冥王星的直徑大約是2300公里左右,在所有行星中,它比類地行星(水、金、地、火)小很多,甚至比月球還?。凰男再|(zhì)跟巨大且為氣態(tài)的類木行星(木、土、天王、海王)不一樣;軌道傾角及偏心率也都比其他行星大很多。所以有些天文學(xué)家認(rèn)為冥王星應(yīng)不屬于「行星」一族,而應(yīng)是歸類于「庫(kù)伯帶(Kuiper Belt)」的成員??乱啦畮挥诤M跣呛挖ね跣擒壍劳獾膮^(qū)域,帶中的天體都比冥王星小很多,而且大多是由冰所組成,可能是太陽(yáng)系演化早期的殘片。不過(guò),冥王星的外形是成圓球形,與這些庫(kù)伯帶天體多為不規(guī)則狀又有些許的不同;而且冥王星很規(guī)律地繞日旋轉(zhuǎn),所以,在經(jīng)過(guò)眾多爭(zhēng)議之后,它仍被歸為「行星」族。 2006年08月24日國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)的決議:冥王星被視為是太陽(yáng)系的“矮行星”,不再被視為行星。
所以我們對(duì)冥王星的認(rèn)識(shí)非常有限。美國(guó)太空總署(NASA)下所屬的噴射推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)目前正在進(jìn)行一個(gè)稱為「冥王星庫(kù)伯帶(Pluto-Kuiper Express)」的計(jì)劃,預(yù)計(jì)在公元2004年發(fā)射太空船,大約再10年之后,太空船就會(huì)飛掠冥王星和查龍,并探測(cè)庫(kù)伯帶中的天體。
根據(jù)2006年08月24日國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)的決議:冥王星被視為是太陽(yáng)系的“矮行星”,不再被視為行星。從這一天起,冥王星不再是太陽(yáng)系中最遠(yuǎn)的行星,海王星代替了它的地位。
太陽(yáng)系構(gòu)成:八大行星天文資料
1水星
平均日距 57,910,000 km (0.38 AU)
直徑 4,878 km
質(zhì)量 3.30e23 kg
密度 5.43 gm/cm
重力 0.376 G
公轉(zhuǎn) 87.97 地球天
自轉(zhuǎn) 58.65 地球天
水星是最靠近太陽(yáng)的行星,由于水星距離太陽(yáng)實(shí)在太近了,表面溫度很高,太空船不易接近,在地球上也不容易觀測(cè),因?yàn)榭捎^測(cè)的時(shí)間都集中在清晨太陽(yáng)出來(lái)的前幾分鐘,和夕陽(yáng)落下后的幾分鐘,時(shí)間不容易掌握,而且,在背景亮度尚高的情況下,要去找一顆比月亮大不了多少的水星,實(shí)在不是件輕松的事水星是最靠近太陽(yáng)的行星,所以它運(yùn)行的速度比其他行星都快,每秒的速度接近48公里,并且不到88天就公轉(zhuǎn)太陽(yáng)一周。水星非常小,是由巖石構(gòu)成的,表面布滿被流星撞擊而形成的環(huán)形山和坑洞,另外有平滑,稀疏的坑洞平原。水星表面另外還有山脊,這是行星在40億年前核心逐漸冷卻與收縮所形成的,因此表面起伏不平。水星自轉(zhuǎn)的速度非常緩慢,自轉(zhuǎn)一周將近59個(gè)地球日,所以水星的一個(gè)太陽(yáng)日(從日出到另一個(gè)日出)差不多要176個(gè)地球日—相當(dāng)于水星一年88日的兩倍長(zhǎng)。水星的表面溫度很懸殊, 向陽(yáng)面高達(dá)攝氏430度,陰暗面則在攝氏零下170 度。當(dāng)黑夜降臨時(shí),由于水星幾乎沒(méi)有大氣層溫度下降很快。大氣成分包括由太陽(yáng)風(fēng)所捕捉到的微量氦和氫,或許還有一點(diǎn)其他的氣體。
2金星
平均日距 108,200,000 km (0.72 AU)
直徑 12,103.6 km
質(zhì)量 4.869e24 kg
密度 5.24 gm/cm
重力 0.903 G
公轉(zhuǎn) 224.7 地球天
自轉(zhuǎn) 243 地球天
金星是太陽(yáng)系第二顆行星,全天最亮的行星就是金星,通常是在清晨或傍晚才看得到,最亮?xí)r的亮度可超過(guò) -4,有如一盞掛在山邊的路燈,一般的望遠(yuǎn)鏡即可觀測(cè),??煽吹饺缭虑虻挠潿F(xiàn)象。在古代的西方世界,金星代表著美麗的女神金星是一顆巖石構(gòu)成的行星,也是距離太陽(yáng)第二遠(yuǎn)的行星。金星在繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的同時(shí)也緩慢的反方向自轉(zhuǎn),因此使它成為太陽(yáng)系中自轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng)的行星,大約需243個(gè)地球日。
金星比地球稍微小一點(diǎn),內(nèi)部構(gòu)造或許也類似。金星是除了太陽(yáng)與月球外,天空中最亮的天體,這是因?yàn)樗拇髿鈱幽軓?qiáng)烈的反射陽(yáng)光。大氣層的主要成分是二氧化碳,它能在溫室效應(yīng)下吸收更多的熱,因此,金星成了最熱的行星,表面高溫度可達(dá)攝氏480度。厚的云層內(nèi)含有硫酸的小滴,并由風(fēng)以每小時(shí)接近360公 里的速度吹向行星各處。雖然金星需要243個(gè)地球日才能自轉(zhuǎn)一周,但高速的風(fēng)只需4個(gè)地球日就把云吹得環(huán)繞行星一圈。高溫、酸云和極高的大氣壓力,(大約是地球表面的90倍),顯示金星的環(huán)境惡劣。
3地球
平均日距 149,600,000 km (1.00 AU)
直徑 12,756.3 km
質(zhì)量 5.976e24 kg
密度 5.52 gm/cm
重力 1 G(9.8 m/s2)
公轉(zhuǎn) 365.26 地球天
自轉(zhuǎn) 1 地球天
美麗的地球,生命的奇跡,是宇宙的巧合或是上帝的杰作?地球是太陽(yáng)系第三顆行星,有一衛(wèi)星稱為月亮,地球大氣層的保護(hù)及距離太陽(yáng)位置的適當(dāng),是生命起源的重要條件。
地球是距離太陽(yáng)第三遠(yuǎn)的行星,也是直徑最大和比重最大的巖石行星,同時(shí)也是唯一 己知有生命存在的行星。地球內(nèi)部的巖石和金屬顯示它是一顆典型的板塊組成,由于板塊推擠,因此交界處會(huì)發(fā)生地震和火山等活動(dòng)。地球的大氣層和同一張保護(hù)層,它能阻擋來(lái)自太陽(yáng)有害人體的輻射,并防止流星撞擊行星表面,除此之外,還能積存足 夠的熱,防止氣溫急遽下降。地球表面有百分之七十為水所包圍,其他行星的表面都未發(fā)現(xiàn)這類液態(tài)形式的水。地球有一個(gè)天然衛(wèi)星——月球,它大得足以把這兩個(gè)天體視為一個(gè)雙行星系統(tǒng)。
4火星
平均日距 227,940,000 km (1.52 AU)
直徑 6,794 km
質(zhì)量 6.4219e23 kg
密度 3.94 gm/cm
重力 0.38 G
公轉(zhuǎn) 686.98 地球天
自轉(zhuǎn) 1.026 地球天
火星是太陽(yáng)系第四個(gè)行星,在晴朗的夜空里,代表戰(zhàn)神的火星閃著火色的光芒,吸引著古今千萬(wàn)人的視線。十萬(wàn)年前有一顆來(lái)自火星的巖石墜落于地球的極區(qū),冰封。人們?cè)诖穗E石里發(fā)現(xiàn)了,可能是生命所留下的痕跡化石,這化石是三十億年前在火星上形成的,科學(xué)家正積極的研究,并探測(cè)這顆表面充滿神秘河道及火山的星球,火星上曾經(jīng)有生命嗎?
火星即常所說(shuō)的紅色行星,火星是太陽(yáng)系中第三小的行星直徑約為地求的二分之一,體積約為地球的十分之一,表面的重力約地球的三分之一強(qiáng)?;鹦堑拇髿鈱颖鹊厍蛳”?,只有地球大氣層的百分之一,主要成分是二氧化碳。同時(shí)還有少量的云層和晨霧。因?yàn)榇髿鈱雍鼙?,在火星上沒(méi)有溫室效應(yīng)?;鹦浅嗟栏浇鼫囟劝滋炜蛇_(dá)到27C,在夜晚可降至零下111C。
火星的北半球有許多由凝固的火山熔巖所形成的大平原,南半球有許多環(huán)形山與大的撞擊盆地,另外還有幾個(gè)大的、己熄滅的火山,例如奧林帕斯山,寬600公里,還有許多峽谷和分岔的河床。峽谷是 地殼移動(dòng)所 造成的而河床一般認(rèn)為是己乾涸的河流形成的。在火星上高緯度的地方,冬天時(shí)由于溫度太低,大氣中的二氧化碳會(huì)凍結(jié),而在五十公里高的地方形成云,到了春天便消失。夏天時(shí)由于日照強(qiáng)烈,地面溫度很高,地面附近的大氣 因受熱而產(chǎn)生強(qiáng)勁的上什氣流。這個(gè)股氣流會(huì)將地面的灰塵往上卷,在空中吸收陽(yáng)光的熱而進(jìn)一步提高大氣的溫度,使上升的速度增快,因此火星上??煽吹酱笠?guī)模的暴石砂。
火星上最大的火山-------奧林柏斯山,高出地面24公里,幾乎是地球上最高山3倍,同時(shí)也是太陽(yáng)系最高的山。
5木星
平均日距 778,330,000 km (5.20 AU)
直徑 142,984 km (equatorial)
質(zhì)量 1.900e27 kg
密度 1.31 gm/cm
重力 2.34 G
公轉(zhuǎn) 11.86 地球年
自轉(zhuǎn) 0.414 地球天
木星是太陽(yáng)系第五顆行星,也是整個(gè)太陽(yáng)系最大的行星,位于火星與土星之間,用一般的天文望遠(yuǎn)鏡(60mm 72倍)即可看到它表面的條紋及四顆明亮的衛(wèi)星,是全天第二亮的行星僅次于金星,木星的亮度最高可超過(guò) -2。木星是距離太陽(yáng)第五遠(yuǎn)的行星,也是四大氣體行星中的第一個(gè) 。它是最大且重的行星,直徑有地球的11倍,質(zhì)量是其他八個(gè)行星總和的2.5倍。木星可能有個(gè)小的石質(zhì)核心 ,四周是由金屬氫(液態(tài)氫,性質(zhì)如同金屬)所構(gòu)成的內(nèi)陸函。內(nèi)土詭函的外面是由液愈氫和氦所構(gòu)成的 外地函,它們?nèi)诤铣蓺鈶B(tài)的大氣層。木星的快速自轉(zhuǎn)使大氣層中的云形成帶狀與區(qū)層 穩(wěn)定的亂流形成白與紅斑等特別的云,這兩種都是巨大的風(fēng)暴。最有名的云是一個(gè)稱為大紅斑的風(fēng)暴,它由一個(gè)比地球?qū)捜叮?升起于高云之上約七公里的旋渦圓 柱狀云所構(gòu)成。
木星有一個(gè)薄、暗的主環(huán),里面有個(gè)由朝向行星延伸的微粒所形成稀薄光環(huán)。目前己知有16個(gè)衛(wèi)星。四個(gè)最大的衛(wèi)星(稱為伽利略木衛(wèi))是甘尼八德、卡利斯、埃歐和歐羅巴。甘尼八德與卡利斯多表面有許多坑洞,或許還有冰。歐羅巴表面表滑, 并覆著冰,或許還有水。埃歐表面有許多發(fā)亮的紅色、橘色和黃色的斑點(diǎn)。這些顏色來(lái)自于活火山的硫磺物質(zhì),由噴出表面高達(dá)數(shù)百公里的絨毛狀熔巖所造成的。
6土星
平均日距 1,429,400,000 km (9.54 AU)
直徑 120,536 km (equatorial)
質(zhì)量 5.688e26 kg
密度 0.69 gm/cm
重力 1.16G
公轉(zhuǎn) 29.46 地球年
自轉(zhuǎn) 0.436 地球天
土星是太陽(yáng)系第六顆行星,也是體積第二大的行星,有著美麗的環(huán),在地球以一般的望遠(yuǎn)鏡即可看見(jiàn),土星、木星、天王星和海王星表面都是氣體,故自轉(zhuǎn)都相當(dāng)快。土星的環(huán)主要是由冰及塵粒構(gòu)成,據(jù)科學(xué)家推測(cè),可能是因某衛(wèi)星受不了土星強(qiáng)大的吸引力而解體成碎片。
土星的環(huán)平面與土星公轉(zhuǎn)面不在同一個(gè)平面上,故當(dāng)土星公轉(zhuǎn)至某一位置時(shí),土星的環(huán)平面剛好與我們的視線平行,我們?cè)诘厍蛏媳銦o(wú)法看到此一土星環(huán),因?yàn)橥列黔h(huán)實(shí)在太薄了,我們無(wú)法從側(cè)面看到,另外,當(dāng)土星環(huán)與陽(yáng)光平行時(shí),因環(huán)平面沒(méi)有受光,故我們也無(wú)法看到。
土星是從太陽(yáng)算起的第六顆行星,也是一個(gè)幾乎和木星一樣大的氣體巨星,赤道直徑約 120500公里。土星可能有一個(gè)巖石與冰構(gòu)成的小核心,周圍是金屬氫(液態(tài)氫,性質(zhì)如同金屬)構(gòu)成的內(nèi)陸函。在內(nèi)陸函的外面是是由液態(tài)氫構(gòu)成的外地函、融合成為氣態(tài)的大氣層。
土星的云層形成帶狀與區(qū)層,頗似木星,但由于外層的云薄而顯得較模糊。風(fēng)暴和漩渦發(fā)生在云中,看起來(lái)為呈紅或白色橢圓。
土星有一個(gè)極薄但卻很寬的環(huán)狀系統(tǒng),雖然厚不到一公里,卻從行星表面朝外延伸約420000公里。主環(huán)包括數(shù)千條狹窄的細(xì)環(huán), 由小微粒和大到數(shù)公尺寬的冰塊所構(gòu)成。土星己有18顆衛(wèi)星,其中有些在光環(huán)內(nèi)運(yùn)行, 這會(huì)施加重力,影響到環(huán)的形狀。有趣的是,衛(wèi)星中的7顆為共內(nèi)軌道,與別的衛(wèi)星分享同一個(gè)軌道。天文學(xué)家相信這些共用軌道的衛(wèi)星為來(lái)自同一,但后來(lái)碎裂的衛(wèi)星。
7天王星
平均日距 2,870,990,000 km (19.218 AU)
直徑 51,118 km (equatorial)
質(zhì)量 8.686e25 kg
密度 1.28 gm/cm
重力 1.15G
公轉(zhuǎn) 84.81 地球年
自轉(zhuǎn) 0.72 地球天
天王星是太陽(yáng)系第七顆行星,在太空船未到以前,人類并不知道它也有如土星一樣美麗的環(huán),天王星是人類用肉眼所能看到的最遠(yuǎn)的一顆行星,但,如果你沒(méi)有受過(guò)專業(yè)的訓(xùn)練的話,是很難在眾星里尋到的天王星(Uranus)的最大特徵是自轉(zhuǎn)的傾斜度很大。一般行星的自轉(zhuǎn)軸與其公轉(zhuǎn)面都很接近垂共直,唯獨(dú)天王星的自轉(zhuǎn)軸成九十八度的傾斜,幾乎是橫躺著運(yùn)行。因此, 太陽(yáng)有時(shí)整天都照在北極上,而這時(shí)的南半球就全天黑暗。天王星表面發(fā)出帶有白色的藍(lán)綠光彩,因此推測(cè)它的大氣可能含有很多甲烷。而天王星的直徑約為地球的四倍,質(zhì)量約十四倍,但密度卻不及地球的四分之一,這是因?yàn)樘焱跣桥c其他木星型行一樣,它們都是以氫、氦等氣體為主要成分形成的。
九條細(xì)環(huán)天王星的赤道上空也有九條環(huán),這九條環(huán)合起來(lái)的寬度約十萬(wàn)公里,大約為土星環(huán)三分之一寬。天王星的環(huán)之構(gòu)造及成分與土星及木星的環(huán)大不相同,土星環(huán)是由幾千條環(huán)夾著很狹窄的空隙形成的,而天王星的九條環(huán)卻彼此都隔得很遠(yuǎn)。九條環(huán)中內(nèi)側(cè)的八條寬約十幾公里,最外側(cè)的一條則寬達(dá)一百公里以上。
8海王星
平均日距 4,504,000,000 km (30.06 AU)
直徑 49,528 km (equatorial)
質(zhì)量 1.0247e26 kg
海王星是太陽(yáng)系第八顆行星,有八顆衛(wèi)星,海王星表面主要也是氣體組成,也有類似木星表面的大紅斑風(fēng)暴云,我們稱之為大黑斑,這個(gè)大風(fēng)暴約是木星大紅斑的一半,但也容得下整個(gè)地球。海王星亦有如土星的環(huán),只是此環(huán)比天王星更細(xì)小 。
由冰粒形成的木星環(huán)及土星環(huán)看起來(lái)非常明亮,但天王星竹環(huán)是由碳粒石或巖石粒形成的,所以非常暗淡,海王星是離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的行星,平均距離分別為45億公里。海王星是一個(gè)巨大的氣體行星,有小的石質(zhì)核心,周圍由液態(tài)與氣態(tài)的混合體所組成。大氣層內(nèi)的云有顯著的特微,其中最明顯的是大黑斑,如地球般寬,還有小黑斑與速克達(dá)。大、小黑斑都是巨大的風(fēng)暴,以每小時(shí)2000公里的速度吹遍整個(gè)行星。速克達(dá)是范圍很廣的卷云。海王星有四個(gè)稀薄的環(huán)和8顆衛(wèi)星。崔頓是海王星最大的衛(wèi)星,也是太陽(yáng)系中,最冷的星體, 溫度在攝氏零下235度。有別于太陽(yáng)系中大部分的衛(wèi)星,崔頓是以海王星自轉(zhuǎn)的反方向來(lái)繞其母行星運(yùn)行。
海王星的四個(gè)又窄且暗細(xì)環(huán),這環(huán)被造成原因是由微小的隕石猛烈的撞擊海王星的衛(wèi)星所造成灰塵微粒而形成。
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