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宇宙的本質(zhì)(第九章類木行星)
類 木 行 星 包括木星、 土星、 天王星和海王星, 它們都沒有固體表面, 而且皆十分巨大。

直 徑 ( 地 球 = 1 ) 質(zhì) 量 比 ( 地 球 = 1 ) 密 度 ( 水 = 1 ) 公 轉(zhuǎn) 周 期 恒 星 日 長 度 衛(wèi) 星 數(shù) 目*
木 星 11.2 317.9 1.3 11.9 年 10 小 時(shí) 28
土 星 9.4 95.2 0.7 29.4 年 10.7 小 時(shí) 30
天 王 星 4.0 14.5 1.3 83.8 年 17.2 小 時(shí) 21
海 王 星 3.9 17.2 1.8 163.7 年 16.1 小 時(shí) 8

* 直至公元二千零一年六月發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星數(shù)目。



木 星

鳴 謝﹕ STScI.
木 星 是 太 陽 系 內(nèi) 體 積 和 質(zhì) 量 最 大 的 行 星 , 差 不 多 完 全 由 氣 體 組 成 。木星自轉(zhuǎn)一周約需10 小時(shí), 這樣高的自轉(zhuǎn)速度令木星赤道隆起成為橢圓形。木星的質(zhì)量大約是地球的300 倍, 但和其它類木行星一樣, 它的密度很低。

木 星 主 要 成 分 為 , 再加上少量的甲烷和阿摩尼亞。木星表面氣壓極大, 超過地球1000 倍。由于壓力驚人, 木星的中心由 金 屬 氫 組 成 。超高速的自轉(zhuǎn)再加上金屬氫核心, 難怪木星有很強(qiáng)大的磁場。

鳴 謝﹕ STScI.

大質(zhì)量木星的強(qiáng)大引力, 令內(nèi)部產(chǎn)生重力塌縮, 不斷將物質(zhì)的引力位能轉(zhuǎn)化為熱能, 結(jié)果, 木星向外太空輻射的能量, 比它從太陽得到的能量還要多。

通常我們只可以看到木星的上層大氣, 通過普通望遠(yuǎn)鏡, 已能看到木星表面的云帶和斑。木星的大氣極度動(dòng)蕩, 例如著名的 大 紅 斑 , 就是木星上的臺風(fēng), 它淡淡的紅色來自硫化物, 這個(gè)風(fēng)暴足有地球三倍大, 已經(jīng)刮了三百多年仍未止息。木星的表面風(fēng)速每小時(shí)可超過1000 公里。

鳴 謝﹕ JPL/NASA. 鳴 謝﹕ JPL/NASA.

和 土 星 一 樣 , 木 星 亦 有 光 環(huán) 系 統(tǒng) , 但它的光環(huán)十分暗淡, 地面望遠(yuǎn)鏡根本看不到。事實(shí)上, 光環(huán)系統(tǒng)也是四顆類木行星的共通特征。

鳴 謝﹕ JPL/NASA.

鳴 謝﹕ JPL/NASA.
木星有不少衛(wèi)星, 包括四顆伽利略衛(wèi)星: 木衛(wèi)一艾奧、 木衛(wèi)二歐羅巴、 木衛(wèi)三加尼未和木衛(wèi)四卡利斯托。艾奧最著名的莫過于它的火山活動(dòng), 噴出大量硫化物, 并形成非常年青的地貌。加尼未則是太陽系最大的衛(wèi)星。不少科學(xué)家相信在歐羅巴和卡利斯托的冰層下有液態(tài)湖的存在。



土 星

鳴 謝﹕ JPL/NASA.
土星是繼木星之后的行星巨無霸, 但神奇的是它的 密度卻是眾多大行星中最低的 , 甚 至 比 水 更 低 。事實(shí)上, 土星和木星十分相似, 同樣以高速自轉(zhuǎn), 并有類似的內(nèi)部熱能轉(zhuǎn)化機(jī)制、 大氣成分、 金屬氫核心和很強(qiáng)的磁場等等。

鳴 謝﹕ JPL/NASA.

土 星 的 光 環(huán) 名聞遐邇, 把它的光環(huán)放大, 我們會發(fā)覺其實(shí)它是由無數(shù)小環(huán)所組成。光環(huán)的厚度約為一公里, 主要由數(shù)毫米至數(shù)米大小的塵粒和冰塊組成。我們相信在很久以前, 土星的 潮 汐 力 曾把一或數(shù)顆衛(wèi)星撕碎, 形成了現(xiàn)在美麗的光環(huán)。只要細(xì)心留意, 便會發(fā)覺土星光環(huán)在有很多寬窄不一的狹縫, 最明顯的首推 卡 西 尼 縫 。部分土星光環(huán), 在外圍和內(nèi)圍都有一顆衛(wèi)星, 我們稱之為 牧 羊 衛(wèi) 星 , 它們的引力作用, 有牧羊犬的作用, 可以把離群的碎片趕回光環(huán)之內(nèi)。以下圖片顯示了天王星的牧羊衛(wèi)星。

鳴 謝﹕ JPL/NASA.

土星有很多衛(wèi)星, 包括著名的 土 衛(wèi) 六 泰 坦 , 它擁有主要由氮組成的大氣。

鳴 謝﹕ JPL/NASA.



天 王 星

鳴 謝﹕ JPL/NASA.
天 王 星 最 有 趣 的 地 方 是 它 的 自 轉(zhuǎn) 軸 幾 乎 和 公 轉(zhuǎn) 平 面 平 行 , 換句話說, 天王星就好像是在公轉(zhuǎn)軌道上滾動(dòng)著。

由于大氣中的甲烷散射光線, 天王星發(fā)出蔚藍(lán)的顏色。它和土星、 木星在很多方面十分相似, 例如大氣成分、 內(nèi)部熱力轉(zhuǎn)化機(jī)制、 行星磁場及擁有光環(huán)和大量衛(wèi)星等等。下圖中白色的光跡是背景星﹐ 和天王星的環(huán)無關(guān)。

鳴 謝﹕ JPL/NASA.

但是天王星亦有它獨(dú)特的一面, 它擁有一個(gè) 巖 石 核 心 , 而且大氣相對較為平靜, 這可以從它缺乏表面特征證明。



海 王 星

鳴 謝﹕ JPL/NASA.
海王星和天王星有不少相似的地方, 它亦擁有巖石核心、 光環(huán)、 眾多衛(wèi)星和磁場等等。但是海王星的大氣看來比天王星的活躍, 表面有稱為 大 黑 斑 , 類 似 木 星 大 紅 斑 的 風(fēng) 暴 。分別是大黑斑生命較短暫, 只有約二年壽命。

鳴 謝﹕ JPL/NASA.
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