其他行星的內部物質是什麼?

我的設想是 假如把地球比作充滿水的泡泡那麼大氣層也就是泡泡外層的膜,人類可以通過進出外層的膜從而進入太空,那麼太陽系裡面的大行星呢?假如他們內部也存在生命但是因為外層的膜尚未形成或者突破呢?


如果是地球、水星、金星、火星等類地行星和月球,它們的內核一般都是鐵鎳等金屬物質的硫化物。如果是木星、土星、天王星和海王星等類木行星,其內核一般是高壓下具有金屬特性的導電流體——金屬氫。

解釋類地行星磁場起源的「發電機模型」認為:大約數十億年,行星內部的岩漿中有較高含量的放射性元素,其衰變過程釋放出大量熱量,使鐵鎳硫化物組成的金屬內核熔融,形成液態內核。液態內核隨行星的自轉產生電流,進而產生全球性的感應磁場。這種超級「發電機」被稱為磁流體動力發電機,至今仍在地球內核中運轉,使地球得以保持近乎完美的全球性偶極磁場(圖4)。

當行星內部的放射元素衰變到一定程度時,產生的熱量減少,內核逐漸冷卻固化。我們知道,磁場的產生有賴於電荷的運動,即電子遷移形成的電流。全球性磁場消失,說明行星內部不再有大規模的電荷運動。

放射性元素的衰變產生大量熱能,正是這些能量支撐著當時的月球、現在的地球和類地行星內部長期處於高溫熔融狀態。但地球內部的放射性能量終將衰竭,地球內部也將像月球一樣逐漸冷卻、固結。屆時,地球的全球性磁場也會逐漸減弱,並最終消失,地球磁場將無法再幫助人類屏蔽來自太陽、銀河系和宇宙的高能量的帶電粒子。人類如何躲避和防護高能帶電粒子,將是生活在地球上的我們的後代需要面對的現實問題。

在地球上,固體岩石圈只能發生剛性變形,但在岩石圈之下,當溫度達到1300°C以上時,岩層逐漸軟化,形成了「軟流圈」。軟流圈是地球地幔的弱塑性變形(黏滯變形)區域。大洋地殼較薄,軟流圈出現的深度約為60千米;大陸地殼較厚,軟流圈約出現在180~220千米深處。地球岩石圈板塊「漂浮」在軟流圈之上,自然而然地受到軟流圈對流運動的驅動而產生漂移。

人類對其他類地行星的內部物質了解仍然很有限,但月球作為類似地球的岩石質天體,是研究行星內部物質的極佳樣本。最近的研究表明,如今的月球並沒有完全固化,內部仍然存在一層粘度非常低的半流體層(見2014年7月27日出版的《自然-地球科學》)。地球對月球的引力導致的固體潮,引起月球深部被摩擦生熱,進而對半流體層進行潮汐加熱。


不考慮小行星,大行星可以分為岩質行星和氣態行星,岩質行星多存在於恆星系內側,氣態行星多存在於外側,體積和質量也通常大於岩質行星。

岩質行星的組成都和地球差不多,內部是一個鐵質核心。

氣態行星主要成分是氫以及一定量的氦,金屬元素(天文上指除氫氦以外所有元素)含量很少,內部是一個金屬氫(氫在極高壓下形成的類似金屬的狀態)核心。


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