 太陽系八大行星、小行星帶,、慧星,、矮行星分布圖 太陽系簡介太陽系是以太陽為中心，和所有受到太陽的重力約束天體的集合體：8顆大行星,、至少165顆已知的衛(wèi)星、5顆已經(jīng)辨認出來的矮行星和數(shù)以億計的太陽系小天體,。這些小天體包括小行星,、柯伊伯帶的天體、彗星和星際塵埃,?！ ?br>廣義上，太陽系的領(lǐng)域包括：太陽,，4顆類地的內(nèi)行星,，由許多小巖石組成的小行星帶，4顆充滿氣體的巨大外行星和充滿冰凍小巖石,，被稱為柯伊伯帶的第二個小天體區(qū),。在柯伊伯帶之外還有黃道離散盤面和太陽圈，和依然屬于假設(shè)的奧爾特云,?！ ?br>依照至太陽的距離，太陽系內(nèi)的行星依序是水星,、金星,、地球、火星,、木星,、土星、天王星和海王星,。8顆行星中的6顆有天然的衛(wèi)星環(huán)繞,，在太陽系外側(cè)的行星還被由塵埃和許多小顆粒構(gòu)成的行星環(huán)環(huán)繞著。除地球外,，在地球上肉眼可見的行星以五行為名,，其余則與西方一樣，全都以希臘和羅馬神話故事中的神仙為名,。五顆矮行星是冥王星（曾經(jīng)被認為是“九大行星”之一于2006年8月24日被定義為“矮行星”,。）,，柯伊伯帶內(nèi)已知最大的天體之一鳥神星與妊神星，小行星帶內(nèi)最大的天體谷神星,，和屬于黃道離散天體的鬩神星,。 太陽系天體分布表  太陽系八大行星介紹 1.類地行星： 別名：地球型行星、巖石行星,。 物質(zhì)組成：以硅酸鹽為主,。固體質(zhì)量遠超過大氣層質(zhì)量。 太陽系中的類地行星：水星,、金星,、火星、地球,。 大氣層：再生大氣層,。 2.類木行星： 別名：氣體行星 物質(zhì)組成：以氫氦為主。固體內(nèi)核很小,，總體密度低,。 太陽系中類木行星：木星、土星,、天王星,、海王星。 大氣層：原生大氣層,。即直接來自太陽星云,。 分類原因：物質(zhì)組成、物理結(jié)構(gòu)有本質(zhì)區(qū)別,。 水星篇：(Mercury) 命名原因：中國古代天文觀測者根據(jù)五行學(xué)說,，用金、木,、水,、火、土命名已發(fā)現(xiàn)的5大行星,。 西方則是根據(jù)希臘神話命名,。 關(guān)鍵詞：小、近,、不易見,、無衛(wèi)星、稀薄大氣,、大鐵核,、高密、表面溫度變化懸殊,。 主要特征： 水星是太陽系最內(nèi)側(cè)與最小的行星,，比月球大1/3,；也是太陽系中運動最快的行星，環(huán)繞太陽一周只要88天,。由地球上看水星的視星等亮度在-2.0至5.5等之間,，但是因為距離太陽的最大角度（最大距角）只有28.3°：淹沒在日出前或日落后的暮曙光中，因此不太容易被看見,。 水星在外觀上很像月球,。他的表面有許多的坑穴，沒有天然的衛(wèi)星,，也沒有真實的大氣層,；它有個巨大的鐵核，磁場強度大約是地球的1% ,。由于有著巨大的核,，它是高密度的行星。表面溫度從90至700 K（-180至430 °C）,。日下點是最熱的地方，在靠近極點的坑穴底部是溫度最低之處,。 內(nèi)部構(gòu)造： 水星是與地球相似的4顆類地行星之一,，并且是4顆中最小的，在赤道的直徑是4,879 公里,。水星甚至比一些巨大的衛(wèi)星（加利美德,、泰坦）還要小，雖然質(zhì)量較大,。水星的總質(zhì)量約為30,000兆噸,，只有地球的5.5%。核的周圍是 600km 厚的行星幔,。水星的70%是金屬,，30%是硅酸鹽物質(zhì)，5.43 g/cm3的密度上是太陽系的行星中第二大的,，只有地球的密度比它大（水的密度是1.00 g/ cm3）,。如果不考慮重力壓縮對物質(zhì)密度的影響，水星物質(zhì)的密度將是最高的,。未經(jīng)重力壓縮的水星物質(zhì)密度是5.3 g/cm3,，相較之下的地球物質(zhì)只有4.4 g/cm3。 水星的高密度可以推測其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細節(jié),。地球的高密度是,，特別是核心，由重力壓縮所導(dǎo)致的,。水星是如此的小,，因此它的內(nèi)部不會被強力的擠壓,，所以它要有如此高的密度，它的核心必然是大且富含鐵的,。地質(zhì)學(xué)家估計水星的核心占有體積的42%（地球的核心只占體積的17%）,，最近的研究，水星有一個熔融的核心,。 表面地質(zhì)： 環(huán)形山,、反照率特征、 山脊,、山脈,、平原、 陡坡與懸崖,、大峽谷,。 溫度和日照情況： 水星表面的平均溫度是452K（179 ℃），但是因為缺乏大氣調(diào)節(jié),，它的變化范圍從90K（?183.1 ℃）到700K（427 ℃）,；相較于地球，地球上的溫度變化只有11K,。（只是太陽輻射能量,，不考慮季節(jié)和天氣）。 水星表面的陽光強度是地球的6.5倍,，它的太陽常數(shù)是9126.6 W/m2,。 水星上的冰： 盡管水星的表面一般都是極端的高溫，但是在1992年的雷達觀測顯示仍有冰的存在,。一些在極區(qū)的深邃坑穴,，極地從未直接暴露在陽光之下，因此那兒的溫度遠低于水星的平均溫度之下,。結(jié)冰的水能強烈地反射雷達波,，而在觀測上顯示在接近極區(qū)的地區(qū)有小片的強烈反射區(qū) 。冰當(dāng)然不是造成強烈反射的唯一可能原因,，但天文學(xué)家認為這是最可能的,。 冰所覆蓋的區(qū)域應(yīng)該只有幾米的深度，大約有1014–1015 kg的冰,。與地球比較,，南極洲的冰層大約有4 X1015 噸，而火星的南極冰帽下大約有1016 公斤的水,。 水星上冰的來源還不清楚,，但最有可能的兩種途徑是從行星內(nèi)部噴出的氣體，或是由彗星撞擊帶來的,。 磁場： 盡管水星的自轉(zhuǎn)緩慢,，它卻有一個遍布全球的相對強勁的磁場,，所產(chǎn)生的磁力是地球的1%。這個磁場的產(chǎn)生方式很可能與地球的類似,，是藉著核心金屬液體的流動產(chǎn)生的電場,；目前的估計水星的核心不足以熱到來液化鎳-鐵合金，但是它應(yīng)該可以液化一些低熔點的物質(zhì)例如說硫或锍,。也可能水星的磁場是一個現(xiàn)在已經(jīng)停止的早期的發(fā)電機效應(yīng)產(chǎn)生的殘余產(chǎn)品,，磁場已經(jīng)“凍結(jié)(保存)”在了固體磁性材料中。 金星篇：（Venus） 命名原因：類似水星,，因此不贅述,。關(guān)鍵詞：自轉(zhuǎn)接近公轉(zhuǎn)、自轉(zhuǎn)逆行,、表面溫度高,、濃密CO2。 主要特征： 金星是一顆類地行星,，有時也被人們叫做地球的“姐妹星”,，也是太陽系中唯一一顆沒有磁場的行星。在八大行星中金星的軌道最接近圓形,，偏心率最小,，僅為0.7%。 在近赤道的低地,，金星的表面極限溫度可高達500°C。這使得金星的表面溫度甚至高于水星,，雖然它離太陽的距離要比水星大的兩倍,，并且得到的陽光只有水星的四分之一（高空的光照強度為2613.9 W/m2，表面為1071.1 W/m2）,。 金星同月球一樣,，也具有周期性的圓缺變化（位相變化），但是由于金星距離地球太遠,，用肉眼是無法看出來的,。關(guān)于金星的位相變化，曾經(jīng)被伽利略作為證明哥白尼的日心說的有力證據(jù),。 金星的緩慢自轉(zhuǎn)是逆行的,，也就是說它是由東向西自轉(zhuǎn)的，而不是像大多數(shù)行星那樣由西向東自轉(zhuǎn),。 大氣： 金星的天空是橙黃色的,。金星上也有雷電，曾經(jīng)記錄到的最大一次閃電持續(xù)了15分鐘,。 金星的大氣主要由二氧化碳組成,，并含有少量的氮氣,。金星的大氣壓強非常大，為地球的90倍,，相當(dāng)于地球海洋中1千米深度時的壓強,。大量二氧化碳的存在使得溫室效應(yīng)在金星上大規(guī)模地進行著。如果沒有這樣的溫室效應(yīng),，溫度會比現(xiàn)在下降400°C,。在近赤道的低地，金星的表面極限溫度可高達500°C,。這使得金星的表面溫度甚至高于水星,，雖然它離太陽的距離要比水星大的兩倍，并且得到的陽光只有水星的四分之一（高空的光照強度為2613.9 W/m2,，表面為1071.1 W/m2）,。盡管金星的自轉(zhuǎn)很慢（金星的“一天”比金星的“一年”還要長，赤道地帶的旋轉(zhuǎn)速度只有每小時6.5千米）,，但是由于熱慣性和濃密大氣的對流,，晝夜溫差并不大。大氣上層的風(fēng)只要4天就能繞金星一周來均勻的傳遞熱量。 金星濃厚的云層把大部分的陽光都反射回了太空,，所以金星表面接受到的太陽光比較少,，大部分的陽光都不能直接到達金星表面。金星熱輻射的反射率大約是60%,，可見光的反射率就更大。所以說,，雖然金星比地球離太陽的距離要近,，它表面所得到的光照卻比地球少。如果沒有溫室效應(yīng)的作用,，金星表面的溫度就會和地球很接近,。人們常常會想當(dāng)然的認為金星的濃密云層能夠吸收更多的熱量，事實證明這是非?；闹嚨?。與此正相反，如果沒有這些云層,，溫度會更高,。大氣中二氧化碳的大量存在所造成的溫室效應(yīng)才是吸收更多熱量的真正原因。 在云層頂端金星有著每小時350千米的大風(fēng),，而在表面卻是風(fēng)平浪靜,，每小時不會超過數(shù)千米。然而，考慮到大氣的濃密程度,，就算是非常緩慢的風(fēng)也會具有巨大的力量來克服前進的阻力,。金星的云層主要是由二氧化硫和硫酸組成，完全覆蓋整個金星表面,。這讓地球上的觀測者難以透過這層屏障來觀測金星表面,。這些云層頂端的溫度大約為-45°C。美國航空及太空總署給出的數(shù)據(jù)表明,，金星表面的溫度是464°C,。云層頂端的溫度是金星上最低的，而表面溫度卻從不低于400°C,。 其他特征： 金星一晝夜為243天,，公轉(zhuǎn)周期為225天。金星的緩慢自轉(zhuǎn)是逆行的,，也就是說它是由東向西自轉(zhuǎn)的,，而不是像大多數(shù)行星那樣由西向東自轉(zhuǎn)（天王星同樣是逆行自轉(zhuǎn)的，而且天王星的自轉(zhuǎn)軸是97.86度傾斜的,，幾乎就是橫于軌道面上）,。這種現(xiàn)象有可能是很久以前金星與其它小行星相撞而造成的，但是現(xiàn)在還無法證明,。除了這種不尋常的逆行自轉(zhuǎn)以外,，金星還有一點不尋常。金星的自轉(zhuǎn)周期和和公轉(zhuǎn)是同步的,，這么一來,，當(dāng)兩顆行星距離最近時，金星總是以同一個面來面對地球（每5.001個金星日發(fā)生一次）,。這可能是潮汐鎖定（tidal locking）作用的結(jié)果——當(dāng)兩顆行星靠得足夠近時,，潮汐力就會影響金星自轉(zhuǎn)。當(dāng)然,，也有可能僅僅是一種巧合。 地球篇：（Earth） 命名原因：我們居住的星球,；Earth來源于古英語及日耳曼語,。 注釋：地球是我們了解最多的星球，所以本帖的內(nèi)容非常有限,。更多的內(nèi)容,，詳見“自然地理”板塊相應(yīng)內(nèi)容。 關(guān)鍵詞：密度大,，類地行星中最大,，有大氣層，有水圈,、生物圈,，有四季變化,。 主要特征： 如同其他的類地行星，地球內(nèi)部從外向內(nèi)分別為硅質(zhì)地殼,、高度粘滯狀地幔,、以及一個外層為非粘滯液態(tài)內(nèi)部為固態(tài)的地核。地核液體部份導(dǎo)電質(zhì)的對流使得地球產(chǎn)生了微弱的地磁場,。 地球內(nèi)部溫度高達5270K(4996.85 攝氏度),。 “地球”的平均密度為5515kg/m3，是太陽系中密度最高的行星,。 地球的運動： 地球公轉(zhuǎn)： 公轉(zhuǎn)周期為365.2564個平太陽日（即1個恒星年）,。地球的公轉(zhuǎn)使得太陽相對其他恒星的視運動大約是1°/日－這就相當(dāng)于每12小時一個太陽或月亮直徑的大小。公轉(zhuǎn)造成的視運動效果與自轉(zhuǎn)造成的正好相反,。 地球公轉(zhuǎn)軌道速度是30 km/s,，即每7分鐘經(jīng)過一個地球直徑，每4小時經(jīng)過一個地月距離,。 地球自轉(zhuǎn)： 地球沿著貫串北極至南極的一條軸自西向東旋轉(zhuǎn)一周（1個恒星日）平均需要花時23小時56分4.09894秒,。這就是為什么在地球上主要天體（大氣中的流星和低軌道衛(wèi)星除外）一日內(nèi)向西的視運動是15°/小時（即15'/分鐘）－即2分鐘一個太陽或月亮的視直徑的大小。 地球的一些特色圈層結(jié)構(gòu)： 生物圈： 地球是目前已知的唯一仍然擁有生命存在地方,，大約是海平面上下10公里,。整個行星的生命形式有時被稱為是生物圈的一部分。生物圈覆蓋大氣圈的下層,、全部的水圈及巖石圈的上層,。生物圈通常據(jù)信始于自35億（3.5×109）年前的進化。生物圈又分為很多不同的生物群系,。根據(jù)相似的存在范圍劃分為植物群和動物群,。在地面上，生物群落主要是以緯度劃分,，陸地生物群落在北極圈和南極圈內(nèi)缺乏相關(guān)的植物和動物,，大部分活躍的生物群落都在赤道附近。 大氣圈： 地球擁有一個由78%的氮氣,、 21%的氧氣,、和1% 的氬氣混和微量其他包括二氧化碳和水蒸汽組成的厚密大氣層。大氣層是地球表面和太陽之間的緩沖,。地球大氣的構(gòu)成并不穩(wěn)固,，其中成份亦被生物圈所影響。如大氣中大量的自由二價氧是地球植物通過太陽能量制造出來的,。離開這些植物,，氧氣將通過燃燒快速與物質(zhì)重新結(jié)合。自由（未化合）的氧元素對地球上的生命意義重大。 地球大氣是分層的,。主要包括對流層,、平流層、中間層,、熱層和逸散層,。所有的層在全球各地并不完全一致并且隨著季節(jié)而有所改變。 地球大氣圈的總質(zhì)量大約是5.1×1018kg,，是地球總質(zhì)量的0.9 ppm,。 水圈： 地球是太陽系中唯一表面含有液態(tài)水的行星。水覆蓋了地球表面71%的面積（96.5%是海水,，3.5%是淡水[3]）,。水在五大洋和七大陸都存在。地球的太陽軌道,、火山活動,、地心引力、溫室效應(yīng),、地磁場以及富含氧氣的大氣這些因素相結(jié)合使得地球成為一顆水之行星,。 火星篇：（Mars） 命名原因：類似水星，不贅述,。 主要特征：火星的直徑相當(dāng)于地球的半徑,，表面積只相當(dāng)于地球陸地部份的面積。 火星和地球一樣擁有多樣的地形,，有高山,、平原和峽谷。 火星自轉(zhuǎn)軸傾斜程度類似地球,，因此也有類似的四季變化,。 火星是類地行星中離太陽最遠的。 關(guān)鍵詞：類似地球的地形,、四季變化,；距日最遠的類地行星；兩極有冰層,； 地形： 火星和地球一樣擁有多樣的地形,，有高山、平原和峽谷,。由于重力較小等因素，地形尺寸與地球相比亦有不同的地方,。南北半球的地形有著強烈的對比：北方是被熔巖填平的低原,，南方則是充滿隕石坑的古老高地，而兩者之間以明顯的斜坡分隔；火山地形穿插其中,，眾多峽谷亦分布各地,，南北極則有以干冰和水冰組成的極冠，風(fēng)成沙丘亦廣布整個星球,。而隨著衛(wèi)星拍攝的越來越多,，更發(fā)現(xiàn)很多耐人尋味的地形景觀。 水與冰： 火星的低壓下,，水無法以液態(tài)存在,，只在低海拔區(qū)可短暫存在。 而冰倒是很多,，如兩極冰冠就包含大量的冰,。2007年三月，NASA就聲稱,，南極冠的冰假如全部融化,，可覆蓋整個星球達11米深。 另外,，地下的水冰永凍土可由極區(qū)延伸至緯度約60°的地方,。 零海拔線的確定： 火星沒有地球一樣的海平面。因此選擇了平均大氣壓是610帕（6.1毫巴）的等壓線作為零海拔線,，那里的氣壓約為地球表面大氣壓的0.6%,。 磁場： 火星沒有全球性磁場，導(dǎo)致太陽風(fēng)可直接接觸并刮走大氣層,，而這數(shù)十億年的吹拂就是使大氣由厚轉(zhuǎn)薄的主因,。但有部分地殼被磁化，分布成一條條的正反磁帶,，類似地球中洋脊兩側(cè)的連續(xù)反轉(zhuǎn)磁帶,。這些部分磁化的地殼是以前全球性磁場的遺跡，而這些有磁場的區(qū)域就像小型的磁層,，可減弱大氣被太陽風(fēng)吹拂,。由觀測可知，電離層位置較高的區(qū)域也符合這些磁化區(qū)域,。 大氣與溫室效應(yīng)： 火星大氣層很薄,，表面平均氣壓是只有600帕，相當(dāng)于地球表面算起35公里高的氣壓,，比地球表面氣壓的1%還小,。這是由于火星磁層已消逝，太陽風(fēng)能直接接觸,、刮去大氣外層分子,，使大氣層越來越薄,。大氣成分為95%的二氧化碳，3%的氮氣,，1.6%氫氣,，很少的氧氣、水汽等,，亦充滿著很多懸浮塵埃,，使大氣成橘褐色。地表溫度白天可達28℃,，夜晚可低至-132℃,，平均-57℃。雖然二氧化碳量是地球之?dāng)?shù)倍,，但因缺乏水汽,，所以溫室效應(yīng)只有10℃，比地球的33℃低,。 四季變化： 1781年,，天文學(xué)史上大名鼎鼎的天文學(xué)家威廉?赫歇爾，根據(jù)火星上那些標(biāo)記隨著火星自轉(zhuǎn)而移動的方式,，推斷火星的自轉(zhuǎn)軸也是傾斜的,，而且傾斜的角度幾乎與地球自轉(zhuǎn)軸傾斜的角度相同。既然這樣,，火星就應(yīng)該像地球那樣有冬去春回,，寒來暑往。 主要體現(xiàn)在兩極冰蓋大小的變化,，夏季冰蓋就縮小,，冬天就擴大。地球上一年時間的長度是365.25天,，除了月球亦步亦趨地跟著地球繞太陽旋轉(zhuǎn),，年的長度相同外，在太陽系的其他天體上,，年的長度是有差異的,。在類地行星（水星、金星和火星稱為類地行星,，它們自轉(zhuǎn)較慢,，沒有衛(wèi)星或衛(wèi)星很少）中，火星上的一年最為漫長,，有687個地球日,。既然火星自轉(zhuǎn)軸與地球自轉(zhuǎn)軸傾斜的程度幾乎相同，按說火星上的季節(jié)變化方式應(yīng)與地球相同,。但由于火星上每個季節(jié)的時間比地球上長一倍,，再加上火星比地球離太陽遠,，所以火星上的每個季節(jié)都比地球上相同的季節(jié)要寒冷。另外,，由于火星繞太陽公轉(zhuǎn)的橢圓軌道比地球橢圓軌道要扁，導(dǎo)致火星南北半球的四季差異比地球上更為顯著,。由于同樣的原因,，火星上四季長度的差異也比地球上四季長度的差異更大。地球上各個季節(jié)長度的差異最多不超過5％,，而火星上北半球的春季竟比秋季長1/3左右,。 木星篇：（Jupiter） 命名原因：類似水星，不贅述,。 關(guān)鍵詞：類木行星距太陽最近,、體積最大、質(zhì)量最大,、自轉(zhuǎn)最快,。 主要特征： 木星在太陽系的八大行星中體積和質(zhì)量最大。 木星還是太陽系中自轉(zhuǎn)最快的行星,，所以木星并不是正球形的,，而是兩極稍扁，赤道略鼓,。木星是天空中第四亮的星星,，僅次于太陽、月球和金星,。 木星主要由氫和氦組成,，中心溫度估計高達30,500℃。 木星表面有一個大紅斑,。 木星有個比土星暗得多的光環(huán),。 木星的體積和質(zhì)量： 是其它七大行星總和的2.5倍還多，是地球的318倍,，而體積則是地球的1,321倍,。 木星可能有一個石質(zhì)的內(nèi)核，相當(dāng)于10－15個地球的質(zhì)量,。 木星的大紅斑： 木星表面的大紅斑早在300年前就被地球上的觀察所知曉（這個發(fā)現(xiàn)常歸功于卡西尼,，或是17世紀(jì)的Robert Hooke）。大紅斑是個長25,000千米,跨度12,000千米的橢圓,，總以容納兩個地球,。其他較小一些的斑點也已被看到了數(shù)十年了。紅外線的觀察加上對它自轉(zhuǎn)趨勢的推導(dǎo)顯示大紅斑是一個高壓區(qū),，那里的云層頂端比周圍地區(qū)特別高,，也特別冷,。類似的情況在土星和海王星上也有。目前還不清楚為什么這類結(jié)構(gòu)能持續(xù)那么長的一段時間,。 木星的磁場： 木星具有比地球強大得多的磁場,，它的磁層向太陽相反方向可延伸達6億5千萬公里，甚至超過土星的軌道,。而面向太陽方向也有數(shù)百萬公里厚,。因此木星的衛(wèi)星全都位于它的磁層之中，這或許正是造成木衛(wèi)一表面許多活動的原因,。類似地球的范愛倫輻射帶,，伽利略號的大氣探測器在木星環(huán)與高層大氣之間新發(fā)現(xiàn)一個強幅射帶，比范愛倫輻射帶強10倍左右,，其中有的高能氦離子,。 木星的極光： 跟地球一樣，木星的兩極也有極光,，這有認為是從木衛(wèi)一上火山噴發(fā)出的物質(zhì)沿著木星的磁場線進入木星大氣而形成的,。 木星的光環(huán)： 木星環(huán)較土星為暗（反照率為0.05）。它們由許多粒狀的巖石質(zhì)材料組成,。 木星有一個同土星般的環(huán),，不過又小又微弱。（右圖）它們的發(fā)現(xiàn)純屬意料之外,，只是由于兩個旅行者1號的科學(xué)家一再堅持航行10億千米后,，應(yīng)該去看一下是否有光環(huán)存在。其他人都認為發(fā)現(xiàn)光環(huán)的可能性為零,，但事實上它們是存在的,。這兩個科學(xué)家想出的真是一條妙計啊。它們后來被地面上的望遠鏡拍了照,。 木星光環(huán)中的粒子可能并不是穩(wěn)定地存在（由大氣層和磁場的作用）,。這樣一來，如果光環(huán)要保持形狀,，它們需被不停地補充,。兩顆處在光環(huán)中公轉(zhuǎn)的小衛(wèi)星：木衛(wèi)十六和木衛(wèi)十七，顯而易見是光環(huán)資源的最佳候選人,。 土星篇：（Saturn） 命名原因：類似水星,，不贅述。 關(guān)鍵詞：有光環(huán),，體積和質(zhì)量排第二,，類木行星，因自轉(zhuǎn)快而呈現(xiàn)橢球體,。 主要特征： 土星,，為太陽系八大行星之一,，至太陽距離（由近到遠）位于第六、體積則僅次于木星,。并與木星,、天王星及海王星同屬氣體（類木）巨星。古代中國亦稱之鎮(zhèn)星或填星,。 土星主要由氫組成,，還有少量的氦與微痕元素。 土星有一個顯著的光環(huán),。 土星的外形呈現(xiàn)為一個橢球體。 體積與質(zhì)量： 由于它的低密度,、高速自轉(zhuǎn)和流體的可變性,，土星的外形呈現(xiàn)為一個橢球體，也就是極軸相對扁平而赤道相對突出,，它的赤道直徑和兩極直徑之比相差大約10%（前者120,536公里,，后者108,728公里）。其它氣體行星雖然也是橢球體,，但突出程度都較小,。雖然土星核心的密度遠高于水，但由于存在較厚的大氣層,，土星仍是太陽系中唯一密度低于水的行星,，它的密度是0.69 克/厘米3。土星的質(zhì)量是地球的95倍,，相較之下木星質(zhì)量是地球的318倍,，但直徑只比土星大約20%。 土星的構(gòu)造： 雖然只有少量的直接資料,，但土星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)仍被認為與木星相似,，即有一個被氫和氦包圍著的小核心。巖石核心的構(gòu)成與地球相似但密度更高,。在核心之上,，有更厚的液體金屬氫層，然后是數(shù)層的液體氫和氦層,，在最外層是厚達1,000 公里的大氣層,，也存在著各種型態(tài)水的蹤跡。估計核心區(qū)域的質(zhì)量大約是地球質(zhì)量的9–22倍,。 土星內(nèi)部的熱能： 土星有非常熱的內(nèi)部,，核心的溫度高達11 700 °C，并且輻射至太空中的能量是它接受來自太陽的能量的2.5倍,。大部分能量是由緩慢的重力壓縮產(chǎn)生,，但這還不能充分解釋土星的熱能制造過程,。額外的熱能可能由另一種機制產(chǎn)生：在土星內(nèi)部深處，液態(tài)氦的液滴如雨般穿過較輕的氫,，在此過程中不斷地通過摩擦而產(chǎn)生熱,。 土星的磁場： 土星有一個簡單的具有對稱形狀的內(nèi)在磁場——一個磁偶極子。磁場在赤道的強度為0.2 高斯（20 μT）,，大約是木星磁場的20分之一,，比地球的磁場微弱一點；由于強度遠比木星的微弱,，因此土星的磁層僅延伸至土衛(wèi)六軌道之外,。磁層產(chǎn)生的原因很有可能與木星相似——由金屬氫層（被稱為“金屬氫發(fā)電機”）中的電流引起。與其他的行星一樣,，土星磁層會受到來自太陽的太陽風(fēng)內(nèi)的帶電微粒影響而產(chǎn)生偏轉(zhuǎn),。衛(wèi)星土衛(wèi)六的軌道位于土星磁層的外圍，并且土衛(wèi)六的大氣層外層中的帶電粒子提供了等離子體,。 土星環(huán)： 土星環(huán)是太陽系行星的行星環(huán)中最突出與明顯的一個,，環(huán)中有不計其數(shù)的小顆粒，其大小從微米到米都有,，軌道成叢集的繞著土星運轉(zhuǎn),。環(huán)中的顆粒主要成分都是水冰，還有一些塵埃和其它的化學(xué)物質(zhì),。 雖然許多人都認為土星環(huán)是由許多微細的小環(huán)累積而成的,，并有少數(shù)真實的空隙。更正確的想法是這些環(huán)是有著同心但是在密度和亮度上有著極值的圓環(huán)盤,。在叢集的尺度上,，圓環(huán)之間有許多空洞的空間。 在環(huán)的中間有一些空隙：有兩條已經(jīng)知道是與被埋藏在環(huán)中的衛(wèi)星產(chǎn)生軌道共振引起的波動造成的,，其它的空隙還不知道成因,。穩(wěn)定的共振，另一方面,，也維系了一些環(huán)長期的存在,，像是泰坦環(huán)和G環(huán)。 天王星篇：（Uranus） 命名原因： 英文名稱Uranus來自古希臘神話中的天空之神優(yōu)拉納斯（Ο?ραν??）,，是克洛諾斯的父親,，宙斯的祖父。 在西方文化中,，天王星是太陽系中唯一行星以希臘神祇命名的,，其他行星都依照羅馬神祇命名。 中文名稱“天王星”也取自“天空之神”之意。 主要特征： 如同其他的巨行星,，天王星也有環(huán)系統(tǒng),、磁層和許多衛(wèi)星。 天王星的自轉(zhuǎn)軸斜向一邊,，幾乎就躺在公轉(zhuǎn)太陽的軌道平面上,。 地球上的觀測者發(fā)現(xiàn)天王星有季節(jié)變化的跡象和漸增的天氣活動。天王星上的風(fēng)速可以達到每秒250米,。 天王星對流層頂?shù)臏囟茸畹蜏囟燃o(jì)錄只有49K,，使天王星成為太陽系溫度最低的行星，比海王星還要冷,。 關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)軸傾斜,、小質(zhì)量類木行星、太陽系中溫度最低行星,。 物質(zhì)組成： 天王星和海王星的內(nèi)部和大氣構(gòu)成不同于更巨大的氣體巨星,，木星和土星。同樣的,，天文學(xué)家設(shè)立了不同的冰巨星分類來安置她們。天王星大氣的主要成分是氫和氦,，還包含較高比例的由水,、氨、甲烷等結(jié)成的“冰”,，與可以探測到的碳氫化合物,。其外部的大氣層具有復(fù)雜的云層結(jié)構(gòu)，水在最低的云層內(nèi),，而甲烷組成最高處的云層,。 相比較而言，天王星的內(nèi)部則是由冰和巖石所構(gòu)成,。 轉(zhuǎn)軸傾斜： 天王星的自轉(zhuǎn)軸可以說是躺在軌道平面上的,，傾斜的角度高達97.77°，這使它的季節(jié)變化完全不同于其他的行星,。其它行星的自轉(zhuǎn)軸相對于太陽系的軌道平面都是朝上的,，天王星的轉(zhuǎn)動則像傾倒?jié)L動的球。當(dāng)天王星在至點附近時,，一個極點會持續(xù)的指向太陽,，另一個極點則背向太陽。只有在赤道附近狹窄的區(qū)域內(nèi)可以體會到迅速的日夜交替,，但太陽的位置非常的低,，有如在地球的極區(qū)。運行到軌道的另一側(cè)時，換成軸的另一極指向太陽,；每一個極都會有被太陽持續(xù)的照射42年的極晝,，而在另外42年則處于極夜。在接近分點時,，太陽正對著天王星的赤道,，天王星的日夜交替會和其他的行星相似。在2007年12月7日,，天王星經(jīng)過了晝夜平分點,。 質(zhì)量與密度： 天王星的質(zhì)量大約是地球的14.5倍，是類木行星中質(zhì)量最小的,，它的密度是1.29公克/厘米3 只比土星高一些,。直徑雖然與海王星相似（大約是地球的4倍），但質(zhì)量較低,。這些數(shù)值顯示它主要由各種各樣揮發(fā)性物質(zhì),，例如水、氨和甲烷組成,。天王星內(nèi)部冰的總含量還無法精確的知道,，根據(jù)選擇模型的不同而有不同的結(jié)果，但是總是在地球質(zhì)量的9.3至13.5倍之間,。氫和氦在全體中只占很小的部份,，大約在0.5至1.5地球質(zhì)量。剩余的質(zhì)量（0.5至3.7地球質(zhì)量）才是巖石物質(zhì),。 大氣層： 雖然在天王星的內(nèi)部沒有明確的固體表面,，天王星最外面的氣體包殼，也就是被稱為大氣層的部分,，卻很容易以遙傳感量,。遙傳感量的能力可以從 1 巴(100 千帕)之處為起點向下深入至300公里，相當(dāng)于 100 巴( 10 百萬帕)的大氣壓力和320K的溫度,。稀薄的暈從大氣壓力 1 巴的表面向外延伸擴展至半徑兩倍之處,，天王星的大氣層可以分為三層：對流層，從高度-300至50公里,，大氣壓 100 巴至 0.1 巴,；( 10 百萬帕到 10 千帕)平流層（同溫層），高度50至4000公里,，大氣壓力 0.1 帕至10–10巴( 10 千帕到 10 μ帕),；和增溫層/暈，從4000公里向上延伸至距離表面50,000公里處,。沒有中氣層（散逸層）,。 海王星篇：（Neptune） 命名原因：海王星是繼天王星之后以羅馬神話命名的第二顆行星，因為Neptune是海神，所以中文譯為海王星,。 主要特征：距離太陽最遠的一顆行星,；體積最小，赤道半徑最小,，密度最大的類木行星,；是唯一利用數(shù)學(xué)預(yù)測而非有計劃的觀測發(fā)現(xiàn)的行星； 關(guān)鍵詞：遠,、小類木,、致密類木、數(shù)學(xué)預(yù)測,、高風(fēng)速,。 質(zhì)量和組成： 以其1.0243×10E26 kg的質(zhì)量，海王星是介于地球和巨行星（指木星和土星）之間的的中等大小行星：她的質(zhì)量既是地球質(zhì)量的17倍,，也是木星質(zhì)量的1/18,。因為她們質(zhì)量較典型類木行星小，而且密度,、組成成份,、內(nèi)部結(jié)構(gòu)也與類木行星有顯著差別，海王星和天王星一起常常被歸為類木行星的一個子類：遠日行星,。在尋找太陽系外行星領(lǐng)域,，海王星被用作一個通用代號，指所發(fā)現(xiàn)的有著類似海王星質(zhì)量的系外行星,， 就如同天文學(xué)家們常常說的那些系外“木星”,。 海王星大氣的主要成分是氫和著較小比例的氦,，此外還含有痕量的甲烷,。甲烷分子光譜的主吸收帶位于可見光譜紅色端的600 納米波長，大氣中甲烷對紅色端光的吸收使得海王星呈現(xiàn)藍色色調(diào),。 天氣現(xiàn)象： 海王星的大氣有太陽系中的最高風(fēng)速,，據(jù)推測源于其內(nèi)部熱流的推動，它的天氣特征是極為劇烈的風(fēng)暴系統(tǒng),，其風(fēng)速達到超音速速度直至大約 2,100km/h,。在赤道帶區(qū)域，更加典型的風(fēng)速能達到大約1,200km/h,。 磁場： 同天王星類似,，海王星的磁軸相對于自轉(zhuǎn)軸有較大偏移，達47°傾角,，而且偏離行星物理中心至少0.55 個半徑(約 13,500 千米),。比較兩顆行星的都存在的磁場取向異常，科學(xué)家認為海王星和天王星極端的磁軸取向也許都是行星內(nèi)部的流體運動所造成的，而不是天王星因其平躺的自轉(zhuǎn)軸而形成的特例,。 行星環(huán)： 這顆藍色行星有著暗淡的天藍色圓環(huán),，但與土星比起來相去甚遠。 海王星環(huán)是海王星的行星環(huán)系統(tǒng),，暗弱得令天文學(xué)家在1980年代才發(fā)現(xiàn)到,。當(dāng)中最獨特的環(huán)是最外的亞當(dāng)斯環(huán)。亞當(dāng)斯環(huán)的環(huán)粒子是黑色且有大量細塵,，十分罕有,。 小行星帶 小行星帶 小行星是太陽系小天體中最主要的成員，主要由巖石與不易揮發(fā)的物質(zhì)組成,。 主要的小行星帶位于火星和木星軌道之間,，距離太陽2.3至3.3 天文單位，它們被認為是在太陽系形成的過程中,，受到木星引力擾動而未能聚合的殘余物質(zhì),。 小行星的尺度從大至數(shù)百公里、小至微米的都有,。除了最大的谷神星之外,，所有的小行星都被歸類為太陽系小天體，但是有幾顆小行星,，像是灶神星,、健神星，如果能被證實已經(jīng)達到流體靜力平衡的狀態(tài),，可能會被重分類為矮行星,。 小行星帶擁有數(shù)萬顆，可能多達數(shù)百萬顆,，直徑在一公里以上的小天體,。盡管如此，小行星帶的總質(zhì)量仍然不可能達到地球質(zhì)量的千分之一,。小行星主帶的成員依然是稀稀落落的,，所以至今還沒有太空船在穿越時發(fā)生意外。 直徑在10至10.4 米的小天體稱為流星體,。 谷神星（Ceres）（2.77 天文單位）是主帶中最大的天體,，也是主帶中唯一的矮行星。它的直徑接近1000公里,，因此自身的引力已足以使它成為球體,。它在19世紀(jì)初被發(fā)現(xiàn)時，被認為是一顆行星,，在1850年代因為有更多的小天體被發(fā)現(xiàn)才重新分類為小行星,；在2006年,，又再度重分類為矮行星。 海王星外區(qū)域 在海王星之外的區(qū)域,，仍然是未被探測的廣大空間,。這片區(qū)域似乎是太陽系小天體的世界（最大的直徑不到地球的五分之一，質(zhì)量則遠小于月球）,，主要由巖石和冰組成,。 柯伊伯帶 柯伊伯帶，最初的形式被認為是由與小行星大小相似,，但主要是由冰組成的碎片與殘骸構(gòu)成的環(huán)帶,，擴散在距離太陽30至50 天文單位之處。這個區(qū)域被認為是短周期彗星,，像是哈雷彗星,，的來源。它主要由太陽系小天體組成,，但是許多柯伊伯帶中最大的天體,，例如妊神星、鳥神星被歸類為矮行星,，另外創(chuàng)神星,、伐樓拿、和厄耳枯斯等也可能被歸類為矮行星,。估計柯伊伯帶內(nèi)直徑大于50公里的天體會超過100,000顆,，但總質(zhì)量可能只有地球質(zhì)量的十分之一甚至只有百分之一。許多柯伊伯帶的天體都有兩顆以上的衛(wèi)星,，而且多數(shù)的軌道都不在黃道平面上,。 柯伊伯帶大致上可以分成共振帶和傳統(tǒng)帶兩部分，共振帶是由與海王星軌道有共振關(guān)系的天體組成的（當(dāng)海王星公轉(zhuǎn)太陽三圈就繞太陽二圈,，或海王星公轉(zhuǎn)兩圈時只繞一圈）,，其實海王星本身也算是共振帶中的一員。傳統(tǒng)帶的成員則是不與海王星共振,，散布在39.4至47.7天文單位范圍內(nèi)的天體,。傳統(tǒng)的柯伊伯帶天體以最初被發(fā)現(xiàn)的三顆之一的1992 QB1為名,，被分類為QB1天體,。 冥王星和卡戎 冥王星（平均距離39天文單位）是一顆矮行星，也是柯伊伯帶內(nèi)已知的最大天體之一,。當(dāng)它在1930年被發(fā)現(xiàn)后被視為第九顆行星,，直到2006年才被定義為矮行星。冥王星的軌道對黃道面傾斜17度,，與太陽的距離在近日點時是29.7天文單位（在海王星軌道的內(nèi)側(cè)）,，遠日點時則達到49.5天文單位,。 目前還不能確定卡戎，冥王星的衛(wèi)星,，是否應(yīng)被歸類為目前認為的衛(wèi)星還是屬于矮行星,，因為冥王星和卡戎互繞軌道的質(zhì)心不在任何一者的表面之下，形成了冥王星-卡戎雙行星系統(tǒng),。另外兩顆很小的衛(wèi)星,，尼克斯（Nix）與許德拉（Hydra）則繞著冥王星和卡戎公轉(zhuǎn)。 冥王星在共振帶上,，與海王星有著3:2的共振（冥王星繞太陽公轉(zhuǎn)二圈時,，海王星公轉(zhuǎn)三圈）?？乱敛畮е杏兄@種軌道的天體統(tǒng)稱為冥族小天體,。 妊神星 妊神星是柯伊伯帶的一顆矮行星，正式名稱為（136108）Haumea,。妊神星是太陽系的第四大矮行星,，它的質(zhì)量是冥王星質(zhì)量的三分之一。妊神星已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星有兩顆：妊衛(wèi)一和妊衛(wèi)二,。 鳥神星 鳥神星,，正式名稱為（136472）Makemake，是太陽系內(nèi)已知的第三大矮行星,，亦是傳統(tǒng)凱伯帶天體中最大的兩顆之一,。鳥神星的直徑大約是冥王星的四分之三。鳥神星沒有衛(wèi)星,，因此它是一顆孤獨的凱伯帶大天體,。 離散盤 離散盤與柯伊伯帶是重疊的,，但是向外延伸至更遠的空間,。離散盤內(nèi)的天體應(yīng)該是在太陽系形成的早期過程中，因為海王星向外遷徙造成的引力擾動才被從柯伊伯帶拋入反復(fù)不定的軌道中,。多數(shù)黃道離散天體（ scattered disk object）的近日點都在柯伊伯帶內(nèi),，但遠日點可以遠至150 天文單位；軌道對黃道面也有很大的傾斜角度,，甚至有垂直于黃道面的,。有些天文學(xué)家認為黃道離散天體應(yīng)該是柯伊伯帶的另一部分，并且應(yīng)該稱為“柯伊伯帶離散天體,。 鬩神星 鬩神星（平均距離68天文單位）是已知最大的黃道離散天體,，并且引發(fā)了什么是行星的辯論。他的直徑至少比冥王星大15%,，估計有2,400公里（1,500英里）,，是已知的矮行星中最大的,。[67]鬩神星有一顆衛(wèi)星，鬩衛(wèi)一（迪絲諾美亞）,，軌道也像冥王星一樣有著很大的離心率,，近日點的距離是38.2天文單位（大約是冥王星與太陽的平均距離），遠日點達到97.6天文單位,，對黃道面的傾斜角度也很大,。 彗星 彗星歸屬于太陽系小天體，通常直徑只有幾公里,，主要由具揮發(fā)性的冰組成,。 它們的軌道具有高離心率，近日點一般都在內(nèi)行星軌道的內(nèi)側(cè),，而遠日點在冥王星之外,。當(dāng)一顆彗星進入內(nèi)太陽系后，與太陽的接近會導(dǎo)致她冰冷表面的物質(zhì)升華和電離,，產(chǎn)生彗發(fā)和拖曳出由氣體和塵粒組成,，肉眼就可以看見的彗尾。 短周期彗星是軌道周期短于200年的彗星,，長周期彗星的軌周期可以長達數(shù)千年,。短周期彗星，像是哈雷彗星,，被認為是來自柯伊伯帶,；長周期彗星，像海爾·波普彗星,，則被認為起源于奧爾特云,。有許多群的彗星，像是克魯茲族彗星,，可能源自一個崩潰的母體,。[71]有些彗星有著雙曲線軌道，則可能來自太陽系外,，但要精確的測量這些軌道是很困難的,。[72]揮發(fā)性物質(zhì)被太陽的熱驅(qū)散后的彗星經(jīng)常會被歸類為小行星。 最遠的區(qū)域 太陽系于何處結(jié)束,，以及星際介質(zhì)開始的位置沒有明確定義的界線,，因為這需要由太陽風(fēng)和太陽引力兩者來決定。太陽風(fēng)能影響到星際介質(zhì)的距離大約是冥王星距離的四倍,，但是太陽的洛希球,，也就是太陽引力所能及的范圍,，應(yīng)該是這個距離的千倍以上,。 |
|
|
