發生在身邊的秘密,太陽系行星大閱兵!
三顆行星三種命
除了體積小、離太陽近的水星,太陽系中「最像」地球的行星,就是另兩顆類地行星——火星和金星了。它們和地球一樣,都由成分類似的地核、地幔和地殼組成,甚至誕生之初的「童年」都差不多。然而如今,它們卻成了三個截然不同的世界。
地球表面
曾被認為住著「火星人」的火星,只是一片死寂的荒漠——平均溫度-55℃,幾乎沒有液態水,大氣層十分稀薄,內部的地核、岩漿也早已停止了活動。其實數十億年前,火星也曾像地球一樣有活躍的火山活動,有濃密的大氣層,有海洋和湖泊河流。問題在於,火星實在太小了。火星的體積只有地球的1/8,內部儲存的熱量遠少於地球,向宇宙中散失熱量的速度卻更快。加上火星離太陽遠,熱量補充少,使它的地核早早冷卻、凝固,不再產生磁場。包括水蒸氣在內的大氣層沒了磁場保護,逐漸散失,表面只剩下空寂寒冷的沙石和少量冰川。
火星表面
金星表面
相比之下,金星的體積、質量與地球更接近,20億年前的狀態可能也酷似原始地球,如今卻走向了另一個極端:它的表面溫度高達464℃,大氣壓力是地球表面的90多倍,簡直是個酷熱高壓的地獄……原來,由於離太陽較近,金星的水蒸汽早就散失殆盡,而它的火山活動更為劇烈。火山噴出的二氧化碳聚集在金星大氣中,沒有降水把它們帶回地表,使二氧化碳越來越濃密,產生了強烈的溫室效應。從陽光吸收到的熱量散不出去,整顆行星也就越來越熱。
木星內部結構
①固態內核
②液態金屬氫
③液態氫氦海洋
④大氣層
太陽系的邊界在哪兒?
當初說「九大行星」的時候,很多人以為冥王星軌道就是太陽系邊界了——它的遠日點距離太陽48.8天文單位(地球到太陽距離的48.8倍),繞太陽公轉一圈需要247.68地球年,聽起來確實夠遠的。
然而上世紀90年代以來,人類在冥王星軌道附近,發現了越來越多的天體,證實了之前的假說:在海王星軌道之外,是一個存在大量小行星(部分已被劃為矮行星)和部分彗星的「柯伊伯帶」,覆蓋了距離太陽30到50天文單位的廣闊軌道,冥王星只是其中最早被發現的一顆。有科學家推測,在柯伊伯帶之外,可能還存在一顆尚未露面的「真·第九大行星」。
即便出了柯伊伯帶,也遠遠沒到太陽系的真正邊界——半徑約1光年的「奧爾特雲」。這是一團包裹在太陽系外圍、非常稀疏的物質,大部分「流竄」到太陽系內層的彗星,應該就是在奧爾特雲中產生的。
人類迄今飛得最遠的探測器「旅行者1號」,1977年發射,2013年才穿過柯伊伯帶。以它的速度,要真正「飛出太陽系」至少還要再花3萬年時間!
①水星:真的有水
軌道離太陽最近的行星,表面溫度可達430℃,但它真的有水——在陽光照不到的北極環形山內部,有至少數十億噸水冰。
國際命名來源:羅馬神話中的眾神信使墨丘利(希臘神話中稱為赫爾墨斯)
探測難點:公轉速度快、極強的輻射、高溫、晝夜溫差大
探測器飛越:1
探測器入軌:1
探測器登陸:0
②金星:「金切黑」
軌道離地球最近的行星,體積、質量、重力都跟地球相似,卻被濃密的大氣層籠罩,是個酷熱高壓的世界。金星看上去光芒四射,大氣層下的地表卻是「金切黑」:大約85%的地表都被黝黑的火山和熔岩覆蓋,很可能有劇烈火山活動。迄今發射的金星探測器,進入金星大氣層後最多只能工作2個多小時。
國際命名來源:羅馬神話中的愛與美之神維納斯(阿佛洛狄忒)
探測難點:雲層遮擋、強輻射、高溫、高壓
探測器飛越:9
探測器入軌:18
探測器登陸:9
③地球:生命之星
太陽系已知唯一具有生命的星球
④火星:死寂荒漠
表面的岩石、土壤富含氧化鐵,從地球上看去是一顆紅色行星。有類似地球的高山、平原、峽谷和冰川,現已證實火星表面有少量液態水,不過至今還沒找到火星生命。
國際命名來源:羅馬神話中的戰神瑪爾斯(阿瑞斯)
探測難點:強輻射、低溫、晝夜溫差大
探測器飛越:6
探測器入軌:22
探測器登陸:11
⑤木星:太陽系擋槍王
太陽系中的巨無霸,體積約相當於1300個地球,質量是其他7顆行星總和的2.5倍。因為質量大、引力大,木星特別容易吸引太陽系中小行星和彗星的撞擊,為它內側的火星、地球等類地行星「擋槍」無數。
以「眾神之王」命名木星,最初只是因為木星的軌跡沉穩莊重,有王霸之氣,到近代才知道它這麼大。
國際命名來源:羅馬神話中的第三代天神、眾神之王朱庇特(宙斯)
探測難點:距離遙遠、強引力、強磁場、低溫
探測器飛越:6
探測器入軌:2
⑥土星:自帶大冰環
擁有太陽系行星中最明顯的光環,分內、外兩層,外環外沿直徑約27萬公里。光環厚度卻只有約10公里,由直徑不超過幾厘米的水冰、岩石和塵埃組成。
國際命名來源:羅馬神話中的第二代天神、農業之神薩圖恩(克洛諾斯)
探測難點:距離遙遠、強引力、強磁場、低溫
探測器飛越:3
探測器入軌:1
⑦天王星:永遠葛優躺
太陽系最輕的巨行星,大氣中的甲烷使它呈現淡藍綠色。自轉軸傾斜接近90°,自轉時基本就是橫著滾,保持著「葛優躺」的姿態。1781年被發現。
國際命名來源:希臘神話中的初代天神烏拉諾斯
探測難點:距離極遙遠、缺乏太陽能、低溫
探測器飛越:1
⑧海王星:藍色甲烷海
太陽系最小的巨行星,濃郁的藍色除了來自甲烷,可能還來自大氣中的某些未知成分。1846年先由天文學家計算出了它的軌道,幾個月後才被望遠鏡觀測找到,因此又稱「筆尖上的行星」。
國際命名來源:羅馬神話中的海神尼普頓(波塞冬)
探測難點:距離極遙遠、缺乏太陽能、低溫
探測器飛越:1
出自《博物》2017年06期
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