为什么木星内部那么明亮

大家好欢迎收看量子科普第九期,我是常常今天跟大家聊一聊关于太阳系中拥有卫星数量最多行星的那些事儿。

卫星指在围绕一颗行星轨道并按闭合轨道做周期性运荇的天然天体月球就是地球的一颗卫星,也是地球唯一的一颗天然卫星太阳系共拥有8颗行星,这8颗行星都拥有几个到十几个数量不等嘚卫星卫星就好像行星忠实的仆人一样围绕它们转了几十亿年,但是在这8颗行星中有一颗行星最为特殊,这颗行星拥有近一百个卫星圍绕旋转而且它们的运行轨道、公转周期也不尽相同,可以分为多种星群这颗行星宛如一个新星系,它究竟是谁呢

这颗拥有庞大卫煋群的行星就是木星内部,木星内部是人类观察较早的几个行星之一在晴朗夜空的正南方向,最大、最明亮的那颗星星就是木星内部洇为木星内部的体积很大,大约是地球的1300倍自然也就吸引了众多的卫星绕它旋转,截止2018年6月人类所观察到的木星内部卫星多达67个!

木煋内部庞大的卫星群可以分为三类。

木卫一群主要由内侧群(木卫五、十四、十五、十六)、伽利略卫星(木卫一、二、三、四)组成這些卫星运行轨道相同,运行方向与木星内部一致属于规则卫星。

木卫二群、木卫三群由撒米斯图群、希马利亚群、卡普群等6个星群组荿这些星群轨道偏心率很大,为不规则卫星有的是密集的群组,有的则是外部单独的星体亚南克群、加尔尼群甚至与木星内部的运轉轨道完全相反,是逆行群组

2018年7月17日,美国通过计算最终确定了于2017年发现的12颗星体为木星内部的卫星这一最新发现使原本就已经十分龐大的木卫群从67增加到79个,这79个卫星按照不同的运行规则围绕木星内部旋转宛如一个全新的星系—木星内部系。

天文学家表示:木星内蔀的研究价值极大因为木星内部的组成成分与太阳基本相同,主要为氢、氦这是天然的核原料,而且内部具有热源最高温度达28k!这唍全具备核聚变的发生条件,但是由于木星内部的质量相较于恒星来说实在是太小,所以木星内部并没有像太阳那样燃烧不然太阳系僦会出现两颗像太阳一般的恒星了。

不过也正因为如此研究木星内部对于人类探究恒星的产生、内部结构具有重大意义!当然,也有科學家进行预测木星内部很有可能在未来的几十亿年后,由于内部爆发偶然的核聚变反应它将改变木星内部千奇百怪的大气结构,成为呔阳系的第二颗恒星或者直接脱离太阳系,成为一个独立的星系群

}

按照离太阳的距离从近到远,咜们依次为

(?)八大行星自转方向多数也和公转方向一致。只有金星和天王星两个例外金星自转方向与公转方向相反。

行星的定义:一是必须围绕恒星运转的天体;二是质量足够大能依靠自身引力使天体呈圆球状;三是这个轨道附近应该没有其他物体。按这样的划汾太阳系的行星就只有水、金、地、火、木、土,加上天王、

与2006年之前提到的九大行星概念不同在2006年8月24日于布拉格举行的第26届

中通过嘚第5号决议中,

被划为矮行星从太阳系九大行星中被除名。必须是围绕恒星运转的天体——冥王星相符质量足够大,能依靠自身引力使天体呈圆球状相符但是冥王星没有能够清空其

上的其他物体,因此降级为

而同样具有足够质量、成圆球形但不能清除其轨道附近其怹物体的天体称为“

”,冥王星恰好符合这一定义并被

确认是一颗“矮行星”。所以冥王星被归为矮行星从此太阳系从九大行星变成叻八大行星。

水星 金星 地球 火星 木星内部 土星 天王星 海王星

质量体积地球假设为1

与半长轴由近到远排名相

0
0

以下全是气态行星,无法登陆

簡单记法:五行(金木水火土)+海陆空(海王、地球、天王)

其他记法是:水金地火木土天海虽然有些长但是很好记。

还有一种记法雖然有些牵强,但是记忆保存的时间很长:“水晶球火烧木,变成了土天涯海角。”

晶:“金”的谐音指金星。

火烧木:“火”指吙星“木”指木星内部。

变成了土:“土”指土星

天涯海角:“天”指天王星,“海”指海王星或者是金木水火土加天海王加日月球

还有一个,“水漫金山地火烧木焦土,天海成一体浩浩太阳系”虽然有点长,但是很好记

,是太阳系中体积和质量最小的

常和呔阳同时出没,中国古代称它为“

轨道偏心率:0.206

密度:5.43 克/立方厘米

卫星数:无(现依旧没发现)

在古罗马神话中Mercury是商业、旅行和偷窃之神即古希腊神话中的

,为众神传信的神或许由于水星在空中移动得快,才使它得到这个名字

早在公元前3000年的苏美尔时代,人们便发现了沝星

个名字:当它初现于清晨时称为

,当它闪烁于夜空时称为

不过,古希腊天文学家们知道这两个名字实际上指的是同一颗星星赫拉克赖脱(公元前5世纪之希腊哲学家)甚至认为水星与

并非环绕地球,而是环绕着太阳在运行

访问:现仅有水手10号探测器于1973年和1974年三次慥访水星。它仅仅勘测了水星表面的45%(并且很不幸运由于水星太靠近太阳,以致于哈勃望远镜无法对它进行安全的摄像)

在1962年前,人們一直认为水星自转一周与公转一周的时间是相同的从而使面对太阳的那一面恒定不变。这与月球总是以相同的半面朝向地球很相似泹在1965年,通过多普勒雷达的观察发现这种

是错误的我们已得知水星在公转二周的同时自转三周,只有金星是太阳系中仅有已知的公转周期与自转周期

小于1:1的天体水星并不是。

由于上述情况及水星轨道极度偏离正圆将使得水星上的观察者看到非常奇特的景像,处于某些經度的观察者会看到当太阳升起后随着它朝向天顶缓慢移动,将逐渐明显地增大尺寸太阳将在天顶停顿下来,经过短暂的倒退过程洅次停顿,然后继续它通往地平线的旅程同时明显地缩小。在此期间星星们将以三倍快的速度划过苍空。在水星表面另一些地点的观察者将看到不同的但一样是异乎寻常的天体运动

水星的轨道偏离正圆程度很大,它在轨道近日点所具有的围绕太阳的缓慢岁差现象被稱为“水星近日点轨道进动”。(岁差:地轴进动引起

向西缓慢运行速度每年0.2",约25800年运行一周使

年短的现象。分日岁差和

两种后者昰由行星引力产生的

变动引起的。)在十九世纪天文学家们对水星的轨道半径进行了非常仔细的观察,但无法运用

对此作出适当的解释存在于实际观察到的值与预告值之间的细微差异是一个次要(每千年相差七分之一度)但困扰了天文学家们数十年的问题。有人认为在靠近水星的轨道上存在着另一颗行星(有时被称作Vulcan“

”),由此来解释这种差异结果最终的答案颇有戏剧性:

。在人们接受认可此理論的早期水星运行的正确预告是一个十分重要的因素。(水星因太阳的

而绕其公转而太阳引力场极其巨大,据广义相对论观点质量產生引力场,引力场又可看成质量所以巨引力场可看作质量,产生小引力场使其公转轨道偏离。类似于电磁波的发散变化的磁场产苼电场,变化的电场产生磁场传向远方。--译注)

水星上的温差是整个太阳系中最大的温度变化的范围为90开尔文(约﹣183℃)到700开尔攵(约427℃)。相比之下金星的温度略高些,但更为稳定

事实上水星的大气很稀薄,由太阳风带来的被破坏的原子构成水星温度如此の高,使得这些

迅速地散逸至太空中这样与地球和金星稳定的大气相比,水星的大气频繁地被补充更换

水星的表面表现出巨大的急斜媔,有些达到几百千米长三千米高。有些横处于

的外环处而另一些急斜面的面貌表明他们是受压缩而形成的。据估计水星表面收缩叻大约0.1%(或在星球半径上递减了大约1千米)。

之一是Caloris盆地直径约为1300千米,人们认为它与月球上最大的盆地Maria相似如同月球的盆地,Caloris盆地佷有可能形成于太阳系早期的大碰撞中那次碰撞大概同时造成了星球另一面正对盆地处奇特的地形。

除了布满陨石坑的地形水星也有楿对平坦的

,有些也许是古代火山运动的结果但另一些大概是陨石所形成的喷出物沉积的结果。

的数据提供了一些水星上火山活动的初步迹象但我们需要更多的资料来确认。

令人惊讶的是水星北极点的雷达扫描(一处未被水手10号勘测的区域)显示出在一些陨石坑的被唍好保护的隐蔽处存在冰的迹象。

水星在许多方面与月球相似它的表面有许多陨石坑而且十分古老;它也没有板块运动。另一方面水煋的密度比月球大得多,(水星 5.43 克/立方厘米 月球 3.34克/立方厘米)水星是太阳系中仅次于地球,密度第二大的天体事实上地球的密度高部汾源于万有引力的压缩;若非如此,水星的密度将大于地球这表明水星的铁质核心比地球的相对要大些,很有可能构成了行星的大部分因此,相对而言水星仅有一圈薄薄的硅酸盐地幔和地壳。

巨大的铁质核心半径为1800到1900千米是水星内部的支配者。而硅酸盐外壳仅有500到600芉米厚至少有一部分核心大概成熔融状。

水星有一个小型磁场磁场强度约为地球的1%。

通常通过双筒望远镜甚至直接用肉眼便可观察到沝星但它总是十分靠近太阳,在曙暮光中难以看到Mike Harvey的行星寻找图表指出此时水星在天空中的位置(及其他行星的位置),再由“星光燦烂”这个天象程序作更多更细致的定制

太阳系中第六大行星,中国古代称之为太白或

它有时是晨星,黎明出现于东方天空被称为“

,黄昏后出现西方天空被称为“

是全天中除太阳、月球外最亮的星,犹如一颗耀眼的钻石于是古希腊人称它为阿佛洛狄忒--爱与美的奻神,而罗马人则称它为

质量(地球质量=1):0.8150

密度:5.24 克/立方厘米

表面面积:4.6亿平方千米

发现:金星在史前就已被人所知晓除了太阳外,咜是最亮的一颗

,从地球用望远镜观察它的话会发现它有位相变化。

的有关太阳系的太阳中心说的重要证据

第一艘访问金星的飞行器是1962年的

。随后它又陆续被其他飞行器:金星先锋号,苏联尊严7号、尊严9号访问

金星的自转非常不同寻常,一方面它很慢(金星日相當于243个地球日比金星年稍长一些),另一方面它是倒转的另外,金星自转周期又与它的轨道周期同步这是不是共鸣效果或只是一个巧合就不得而知了。

的大气压力为90个标准大气压(相当于地球海洋深1千米处的压力)大气大多由二氧化碳组成,也有几层由硫酸组成的厚数千米的云层这些云层挡住了我们对金星表面的观察,使得它看来非常模糊这稠密的大气也产生了温室效应,使金星表面温度上升400喥超过了740开(足以使铅条熔化)。金星表面自然比水星表面热虽然金星比水星离太阳要远两倍。云层顶端有强风大约每小时350千米,泹表面风速却很慢每小时几千米不到。

金星有时被誉为地球的姐妹星在有些方面它们非常相像:

-- 金星比地球略微小一些(95%的地球矗径,80%的地球质量)

-- 在相对年轻的表面都有一些环形山口。

-- 它们的密度与化学组成都十分类似

由于这些相似点,有时认为在咜厚厚的云层下面金星可能与地球非常相像可能有生命的存在。但是不幸的是许多有关金星的深层次研究表明,在许多方面金星与地浗有本质的不同

地球是距太阳第三颗,也是太阳系第五大行星地球,当然不需要飞行器即可被观测然而我们直到二十世纪才有了整個行星的地图。由空间拍到的图片应具有合理的重要性;举例来说它们大大帮助了气象预报及暴风雨跟踪预报。

Km(这样的距日距离记作1

岼均轨道运行速度: 29.79Km/s

赤道引力(地球=1) : 1.00

自转周期(日) : 0.9973

公转周期(日): 365.2422

黄赤交角(°) : 23.5

地球的天然卫星是月球也是地浗仅有的天然卫星。月球是最明显的

的例子在太阳系里,除水星和金星外其他行星都有天然卫星。月球的年龄大约有46亿年月球有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积月幔下面是月核,月核嘚温度约为1000度很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里是地球的3/11。体积只有地球的1/49质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81月面的重力差鈈多相当于

地球与月球的交互作用使地球的自转每世纪减缓了2毫秒。

火星为距太阳第四近也是太阳系中第七大行星;中国古代称“荧惑煋”,火星在心宿内发生“留”的现象称为荧惑守心火星(希腊语: 阿瑞斯)被称为战神。这或许是由于它鲜红的颜色而得来的;火星囿时被称为“红色行星”(趣记:在罗马人之前,古希腊人曾把火星作为农耕之神来供奉而好侵略扩张的罗马人却把火星作为战争的潒征)而“三月”的名字"March"也是得自于火星。

轨道偏心率:0.093

行星半径:3398 千米(赤道)

质量(地球质量=1):0.1074

密度:3.94 克/立方厘米

发现:火星在史前时玳就已经为人类所知由于它被认为是太阳系中人类最好的住所(除地球外),它受到科幻小说家们的喜爱但可惜的是那条著名的被Lowell“看见”的“运河”以及其他一些什么的,都只是如Barsoomian公主们一样是虚构的

第一次对火星的探测是由水手4号飞行器在1965年进行的。人们接连又莋了几次尝试包括1976年的两艘海盗号飞行器。此后经过长达20年的间隙,在1997年的七月四日

火星的那层薄薄的大气主要是由余留下的二氧囮碳(95.3%)加上氮气(2.7%)、氩气(1.6%)和微量的氧气(0.15%)和水汽(0.03%)组成的。火星表面的平均大气压强仅为大约7毫巴(比地球上的1%还小)但咜随着高度的变化而变化,在盆地的最深处可高达9毫巴而在Olympus Mons的顶端却只有1毫巴。但是它也足以支持偶尔整月席卷整颗行星的飓风和大风暴火星那层薄薄的大气层虽然也能制造温室效应,但那些仅能提高其表面5K的温度比我们所知道的金星和地球的少得多。

火星的两极永玖地被固态二氧化碳(干冰)覆盖着这个冰罩的结构是层叠式的,它是由冰层与变化着的二氧化碳层轮流叠加而成在北部的夏天,二氧化碳完全升华留下剩余的冰水层。由于南部的二氧化碳从没有完全消失过所以我们无法知道在南部的冰层下是否也存在着冰水层。這种现象的原因还不知道但或许是由于火星赤道面与其运行轨道之间的夹角的长期变化引起气候的变化造成的。或许在火星表面下较深處也有水存在这种因季节变化而产生的

覆盖层的变化使火星的气压改变了25%左右(由海盗号测量出)。

但是通过哈博望远镜的观察却表明海盗号当时勘测时的环境并非是典型的情况火星的大气似乎比海盗号勘测出的更冷、更干了(详细情况请看来自STScI站点)。

除地球外火煋是具有最多各种有趣地形的固态表面行星。其中不乏一些壮观的地形:

:它在地表上的高度有24千米(78000英尺)是太阳系中最大的山脉。咜的基座直径超过500千米并由一座高达6千米(20000英尺)的悬崖环绕着;

- Tharsis: 火星表面的一个巨大凸起,有大约4000千米宽10千米高;

火星的表面有佷多年代已久的环形山。但是也有不少形成不久的山谷、山脊、小山及平原

在火星的南半球,有着与月球上相似的曲型的环状高地相反的,它的北半球大多由新近形成的低平的平原组成这些平原的形成过程十分复杂。南北边界上出现几千米的巨大高度变化形成南北哋势巨大差异以及边界地区高度剧变的原因还不得而知(有人推测这是由于火星外层物增加的一瞬间产生的巨大作用力所形成的)。一些科学家开始怀疑那些陡峭的高山是否在它原先的地方这个疑点将由“火星全球勘测员”来解决。

火星上曾有过洪水地面上也有一些小河道,十分清楚地证明了许多地方曾受到侵蚀在过去,火星表面存在过干净的水甚至可能有过大湖和海洋。但是这些东西看来只存在佷短的时间而且据估计距今也有大约四十亿年了。(Valles Marneris不是由流水通过而形成的它是由于外壳的伸展和撞击,伴随着Tharsis凸起而生成的)

茬火星的早期,它与地球十分相似像地球一样,火星上几乎所有的二氧化碳都被转化为含碳的岩石但由于缺少地球的板块运动,火星無法使二氧化碳再次循环到它的大气中从而无法产生意义重大的温室效应。因此即使把它拉到与地球距太阳同等距离的位置,火星表媔的温度仍比地球上的冷得多

火星的内部情况只是依靠它的表面情况资料和有关的大量数据来推断的。一般认为它的核心是半径为1700千米嘚高密度物质组成;外包一层熔岩它比地球的地幔更稠些;最外层是一层薄薄的外壳。相对于其他固态行星而言火星的密度较低,这表明

中的铁(镁和硫化铁)可能含带较多的硫。

如同水星和月球火星也缺乏活跃的板块运动;没有迹象表明火星发生过能造成像地球般如此多

的地壳平移活动。由于没有横向的移动在地壳下的巨热地带相对于地面处于静止状态。再加之地面的轻微引力造成了Tharis凸起和巨大的火山。但是人们却未发现火山有过活动的迹象。虽然火星可能曾发生过很多火山运动,可它看来从未有过任何板块运动

海盗號尝试过作实验去决定火星上是否有生命,结果是否定的但乐观派们指出,只有两个小样本是合格的并且又并非来自最好的地方。以後的火星探索者们将继续更多的实验

一块小陨石(SNC陨石)被认为是来自于火星的。

1996年8月6日戴维·朱开(David McKay) 等人宣称,在火星的陨石中首佽发现有有机物的构成那作者甚至说这种构成加上一些其他从陨石中得到的矿物,可以成为火星古微生物的证明

如此惊人的结论,但咜却没有使有外星人存在这一结论成立自以戴维·朱开发表意见后,一些反对者的研究也被发布。但任何结论都应当“言之有理,言之有據”在没有十分肯定宣布结论之前仍有许多事要做。

在火星的热带地区有很大一片引力微弱的地方这是由火星全球勘测员在它进入火煋轨道时所获得的意外发现。它们可能是早期外壳消失时所遣留下的这或许对研究火星的内部结构、过去的气压情况,甚至是古生命存茬的可能都十分有用

在夜空中,用肉眼很容易看见火星由于它离地球十分近,所以显得很明亮迈克·哈卫的行星寻找图表显示了火星以及其它行星在天空中的位置。越来越多的细节,越来越好的图表将被如星光灿烂这样的天文程序来发现和完成。

火星的轨道是显著的橢圆形。因此在接受太阳照射的地方,近日点和远日点之间的温差将近30摄氏度这对火星的气候产生巨大的影响。火星上的平均温度大約为218K(-55℃-67华氏度),但却具有从冬天的140K(-133℃-207华氏度)到夏日白天的将近300K(27℃,80华氏度)的跨度尽管火星比地球小得多,但它的表面积卻相当于地球表面的陆地面积

木星内部是离太阳第五颗行星,亦为太阳系行星中质量最大的一颗它的质量是所有其他的7颗行星的总和嘚2.5倍,是地球的318倍体积为地球的1316倍。被称为“行星之王”

表面重力加速度: 23.12 米每二次方秒

表面温度: 表面有效温度值为-168℃ (地球观测徝为-139℃)

卫星数: 79颗(新加了12颗。79颗里最大的是木卫三)

木星内部是天空中第四亮的物体(次于太阳月球和金星;有时候火星更亮一些),早在史前木星内部就已被人类所知晓根据伽利略1610年对木星内部四颗卫星:

)的观察,它们是不以地球为中心运转的第一个发现也昰赞同哥白尼的日心说的有关

的主要依据;由于伽利略直言不讳地支持哥白尼的理论而被

逮捕,并被强迫放弃自己的信仰关在监狱中度過了余生。

木星内部在1973年被先锋10号首次拜访后来又陆续被

,旅行者1号旅行者2号、尤里西斯号和伽利略号探访。“

”探测器2016年7月进入木煋内部轨道

木星内部由90%的氢和10%的氦(原子数之比,75/25%的质

量比)及微量的甲烷、水、氨水和“石头”组成这与形成整个太阳系的原始的呔阳系星云的组成十分相似。土星有一个类似的组成但天王星与海王星的组成中,氢和氦的量就少一些了

气态行星没有实体表面,它們的气态物质密度只是由深度的变大而不断加大(我们从它们表面相当于1个大气压处开始算它们的半径和直径)我们所看到的通常是大氣中云层的顶端,压强比1个大气压略高

内核上则是大部分的行星物质集结地,以液态金属氢的形式存在这些木星内部上最普通的形式基础可能只在40亿帕压强下才存在,木星内部内部就是这种环境(土星也是)液态金属氢由离子化的质子与电子组成(类似于太阳的内部,不过温度低多了)在木星内部内部的温度压强下,氢气是液态的而非气态,这使它成为了木星内部磁场的电子指挥者与根源同样茬这一层也可能含有一些氦和微量的“冰”。

木星内部可能有一个石质的内核相当于10-15个地球的质量。

最外层主要由普通的氢气与氦气汾子组成它们在内部是液体,而在较外部则气体化了我们所能看到的就是这深邃的一层的较高处。水、二氧化碳、甲烷及其他一些简單气体分子在此处也有一点儿

云层的三个明显分层中被认为存在着氨冰,铵水硫化物和冰水混合物然而,来自伽利略号的证明的初步結果表明云层中这些物质极其稀少(一个仪器看来已检测了最外层另一个同时可能已检测了第二外层)。但这次证明的地表位置十分不哃寻常--基于地球的望远镜观察及更多的来自伽利略号轨道飞船观察提示这次证明所选的区域很可能是那时候木星内部表面最温暖又昰云层最少的地区。

木星内部和其他气态行星表面有高速飓风并被限制在狭小的纬度范围内,在连近纬度的风吹的方向又与其相反这些带中轻微的化学成分与温度变化造成了多彩的地表带,支配着行星的外貌光亮的表面带被称作区(zones),暗的叫作带(belts)这些木星内蔀上的带子很早就被人们知道了,但带子边界地带的漩涡则由旅行者号飞船第一次发现伽利略号飞船发回的数据表明表面风速比预料的赽得多(大于400英里每小时),并延伸到根所能观察到的一样深的地方大约向内延伸有数千千米。木星内部的大气层也被发现相当紊乱這表明由于它内部的热量使得飓风在大部分急速运动,不像地球只从太阳处获取热量

木星内部表面云层的多彩可能是由大气中化学成分嘚微妙差异及其作用造成的,可能其中混入了硫的混合物造就了五彩缤纷的视觉效果,但是其详情仍无法知晓

色彩的变化与云层的高喥有关:最低处为蓝色,跟着是棕色与白色最高处为红色。我们通过高处云层的洞才能看到低处的云层

木星内部表面的大红斑早在300年湔就被地球上的观察所知晓(这个发现常归功于卡西尼,或是17世纪的Robert Hooke)大红斑是个长25,000千米,跨度12,000千米的椭圆总以容纳两个地球。其他較小一些的斑点也已被看到了数十年了红外线的观察加上对它自转趋势的推导显示大红斑是一个高压区,那里的云层顶端比周围地区特別高也特别冷。类似的情况在土星和海王星上也有还不清楚为什么这类结构能持续那么长的一段时间。

对木星内部的考察表明:木星內部正在向其宇宙空间释放巨大能量它所放出的能量是它所获得太阳能量的两倍,这说明木星内部释放能量的一半来自于它的内部木煋内部内部存在热源。 众所周知太阳之所以不断放射出大量的光和热,是因为

时刻进行着核聚变反应在核聚变过程中释放出大量的能量。木星内部是一个巨大的液态氢星球本身已具备了无法比拟的天然核燃料,加之木星内部的中心温度已达到了28万K具备了进行热核反应所需的高温条件。至于热核反应所需的高压条件就木星内部的收缩速度和对太阳放出的能量及携能粒子的吸积特性来看,木星内部茬经过几十亿年的演化之后中心压可达到最初核反应时所需的压力水平。 一旦木星内部上爆发了大规模的热核反应以千奇百怪的旋渦形式运动的木星内部大气层将充当释放核热能的“发射器”。所以有些科学家猜测,再经过几十亿年之后木星内部将会改变它的身份,从一颗行星变成一颗名副其实的恒星木星内部和太阳的成分十分相似,但是却没有像太阳那样燃烧起来是因为它的质量太小。木煋内部要成为像太阳那样的恒星需要将质量增加到70倍才可以。

木星内部向外辐射能量比起从太阳处收到的来说要多。木星内部内部很熱:内核处可能高达20,000开该热量的产量是由开尔文-赫尔姆霍兹原理生成的(行星的慢速重力压缩)。(木星内部并不是像太阳那样由核反應产生能量它太小因而内部温度不够引起核反应的条件。)这些内部产生的热量可能很大地引发了木星内部液体层的对流并引起了我們所见到的云顶的复杂移动过程。土星与海王星在这方面与木星内部类似奇怪的是,天王星则不

木星内部与气态行星所能达到的最大矗径一致。如果组成又有所增加它将因重力而被压缩,使得全球半径只稍微增加一点儿一颗恒星变大只能是因为内部的热源(核能)關系,但木星内部要变成恒星的话质量起码要再变大70倍。

伽利略号飞行器对木星内部大气的探测发现于

和最外层大气层之间另存在了一個强辐射带大致相当于电离层辐射带的十倍。惊人的是新发现的带中含有来自不知何方的高能量氦离子。

木星内部有一个巨型磁场仳地球的大得多,磁层向外延伸超过6.5e7千米(超过了土星的轨道!)(小记:木星内部的磁层并非球状,它只是朝太阳的方向延伸)这樣一来木星内部的卫星便始终处在木星内部的磁层中,由此产生的一些情况在

上有了部分解释不幸的是,对于未来太空行走者及全身心投入旅行者号和伽利略号设计的专家来说木星内部的磁场在附近的环境捕获的高能量粒子将是一个大障碍。这类“辐射”类似于不过夶大强烈于,地球的电离层带的情况它将马上对未受保护的人类产生致命的影响。

木星内部有一个同土星般的光环不过又小又微弱。咜们的发现纯属意料之外只是由于两个旅行者1号的科学家一再坚持航行10亿千米后,应该去看一下是否有光环存在其他人都认为发现光環的可能性为零,但事实上它们是存在的这两个科学家想出的真是一条妙计啊。它们后来被地面上的望远镜拍了照

木星内部光环不像汢星的,木星内部的光环较暗(反照率为0.05)它们由许多粒状的岩石质材料组成。

木星内部光环中的粒子可能并不是稳定地存在(由大气層和磁场的作用)这样一来,如果光环要保持形状它们需被不停地补充。两颗处在光环中公转的小卫星:

显而易见是光环资源的最佳候选人。

木星内部有66颗已知卫星4颗大伽利略发现的卫星,还有62颗较小的

由于伽利略卫星产生的引潮力,木星内部运动正逐渐地变缓同样,相同的引潮力也改变了卫星的轨道使它们慢慢地逐渐远离木星内部。

木卫一木卫二,木卫三由引潮力影响而使公转共动关系凅定为1:2:4并共同变化。

也是这其中一个部分在未来的数亿年里,木卫四也将被锁定以木卫三的两倍公转周期,

木星内部的卫星由宙斯┅生中所接触过的人来命名(大多是他的情人)

卫星 距离(千米) 半径(千米) 质量(千克) 发现者 发现日期

较小卫星的数值是约值。

昰离太阳第六远的行星也是八大行星中第二大的行星,中国古代称为“镇星”是太阳系密度最小的行星,可以浮在水上在罗马神话Φ,土星(Saturn)是农神的名称希腊神话中的农神Cronus是Uranus(天王星)和盖亚的儿子,也是宙斯(木星内部)的父亲土星也是英语中“星期六”(Saturday)的词根。

土星在史前就被发现了伽利略在1610年第一次通过望远镜观察到它,并记录下它的奇怪运行轨迹但也被它给搞糊涂了。早期對于土星的观察十分复杂这是由于当土星在它的轨道上时每过几年,地球就要穿过

所在的平面(低分辨率的土星图片所以经常有彻底性的变化。)直到1659年惠更斯正确地推断出光环的几何形状在1977年以前,土星的光环一直被认为是太阳系中独有存在的;但在1977年在天王星周围发现了暗淡的光环,在这以后不久木星内部和海王星周围也发现了光环

先锋11号在1979年首先去过土星周围,同年又被旅行家1号和2号访问

飞行器也在2004年到达土星。

通过小型的望远镜观察也能明显地发现土星是一个扁球体它赤道的直径比

的直径大大约10%(赤道为120,536千米,两极為108,728千米)

这是它快速的自转和流质地表的结果。其他的气态行星也是扁球体不过没有这样明显。

土星是最疏松的一颗行星它的比重(0.7)比水还要小。

与木星内部一样土星是由大约75%的氢气和25%的氦气以及少量的水,甲烷氨气和一些类似岩石的物质组成。这些组成类似形成太阳系时

土星内部和木星内部一样,由一个岩石核心一个具有金属性的液态氢层和一个氢分子层,同时还存在少量的各式各样的栤

土星的内部是剧热的(在核心可达12000开尔文),并且土星向宇宙发出的能量比它从太阳获得的能量还要大大多数的额外能量与木星内蔀一样是由Kelvin-Helmholtz原理产生的。但这可能还不足以解释土星的发光本领一些其他的作用可能也在进行,可能是由于土星内部深层处氦的“冲洗”造成的

木星内部上的明显的带状物 在土星上则模糊许多,在赤道附近变得更宽由地球无法看清它的顶层云,所以直到旅行者飞船偶嘫观测到人们才开始对土星的大气循环情况开始研究。土星与木星内部一样有长周期的

以及其他的大致特征。在1990年哈博望远镜观察箌在

附近一个非常大的白色的云,这是当旅行者号到达时并不存在的;在1994年另一个比较小的风暴被观测到。

从地球上可以看到两个明显嘚光环(A和B)和一个暗淡的光环(C)在A光环与B光环之间的间隙被称为“卡西尼部分”。一个在A光环的外围部分更为暗淡的间隙被称为“Encke Gap”(但这有点用词不当因为它可能从没被Encke看见过)。旅行者号发送回的图片显示还有四个暗淡的光环土星的光环与其他星的光环不同,它是非常明亮的(星体反照率为0.2 - 0.6)

尽管从地球上看光环是连续的,但这些光环事实上是由无数在各自独立轨道的微小物体构成的它们嘚大小的范围由1厘米到几米不等,也有可能存在一些直径为几公里的物体

土星的光环特别地薄,尽管它们的直径有250,000千米甚至更大但是咜们最多只有1.5千米厚。尽管它们有给人深刻印象的明显的形象但是在光环中只有很少的物质--如果光环被压缩成一个物件,它最多只鈳能是100千米宽

光环中的微粒可能主要是由水凝成的冰组成,但它们也可能是由冰裹住外层的岩石状微粒

旅行者号证实令人迷惑的半径嘚不均匀性在光环中的确存在,这被叫做“spokes(辅条)”这是首先由一个业余天文学家报道的。它们的自然本性带给了我们一个谜但使嘚我们有了弄清土星磁场区的线索。

土星最外层的光环F光环,是由一些更小的光环组成的繁杂构造它的一些“绳结(Knots)”是很明显的。科学家们推测这些所谓的结可能是块状的光环物质或是一些迷你的月亮这些奇怪的织状物在旅行者1号发回的图像中很明显,但它们在旅行者2号发回的图象中看不见可能是因为后者拍到的光环部分的成分与前者的略有不同。

土星的卫星之间和光环系统中有着复杂的潮汐囲振现象:一些卫星所谓的“牧羊卫星”(比如土卫十五,土卫十六和土卫十七)对保持光环形状有着明显的重要性;土卫一看来应对鉲西尼部分某种物质的缺乏负责任这与小行星带中Kirkwood gaps遇到的情况类似;土卫十八处于Encke Gap中。整个系统太复杂我们所掌握的还很贫乏。

土星(以及其他类木行星)的光环的由来还不清楚尽管它们可能自从形成时就有光环,但是光环系统是不稳定的它们可能在前进过程中不斷更新,也可能是比较大的卫星的碎片

光环 距离(千米) 宽度(千米) 质量(千克)

(距离是指从土星中心到光环内部的边缘)这种分類真的有点误导,因为微粒的密度以一个复杂的方式改变不能用分类法划分为一个明显的区域:在光环中存在不断的变化;那些间隙并鈈是全部空的,这些光环并不是一个标准的圆环

像其他类木行星一样,土星有一个极有意义的磁场区

在无尽的夜空中,土星很容易被眼睛看到尽管它可能不如木星内部那么明亮,但是它很容易被认出是颗行星因为它不会象恒星那样“闪烁”。光环以及它的卫星能通過一架小型业余天文望远镜观察到

土星有18颗被命名的卫星,比其他任何行星都多还有一些小卫星还将被发现。

在那些旋转速度已知的衛星中除了土卫九和土卫七以外都是同步旋转的。一共已发现60颗卫星

有三对卫星,土卫一-土卫三土卫二-土卫四和土卫六-土卫七有万囿引力的互相作用来维持它们轨道间的固定关系。

的一半它们可以说是在1:2共动关系中,土卫二-

的也是1:2; 土卫六-

除了18颗被命名的卫星以外至少已有一打以上已经被报道了,并且已经给予了临时的名称

卫星 距离(千米) 半径(千米) 质量(千克) 发现者 发现日期

是太阳系Φ离太阳第七远行星,从直径来看是太阳系中第三大行星。天王星的体积比海王星大质量却比其小。

乌拉诺斯是古希腊神话中的宇宙の神是最早的至高无上的神。他是盖亚的儿子兼配偶是Cronus(农神土星)、独眼巨人和泰坦(奥林匹斯山神的前辈)的父亲。

行星半径: 25,559 芉米(赤道)

地搜寻在1781年3月13日发现的,它是现代发现的第一颗行星事实上,它曾经被观测到许多次只不过当时被误认为是另一颗恒煋(早在1690年John Flamsteed便已观测到它的存在,但当时却把它编为34 Tauri)赫歇耳把它命名为"the Georgium Sidus(天竺葵)"(乔治亚行星)来纪念他的资助者,那个对美国人洏言臭名昭著的英国国王:

;其他人却称天王星为“赫歇耳”由于其他行星的名字都取自希腊神话,因此为保持一致由波德首先提出紦它称为“乌拉诺斯(Uranus)”(天王星),但直到1850年才开始广泛使用

访问:只有一艘星际探测器曾到过天王星,那是在1986年1月24日由旅行者2号唍成的

大多数的行星总是围绕着几乎与黄道面垂直的轴线自转,可天王星的轴线却几乎平行于黄道面在旅行者2号探测的那段时间里,忝王星的南极几乎是接受太阳直射的这一奇特的事实表明,天王星

地区所得到来自太阳的能量比其赤道地区所得到的要高然而天王星嘚赤道地区仍比两极地区热。这其中的原因还不为人知

而且它不是以大于90度的转轴角进行正向转动,就是以倾角小于90度进行逆向转动問题是你要在某个地方画一条

,因为比如对金星是否是真的

(不是倾角接近180度的正向转动)就有一些争议

天王星基本上是由岩石和各种各样的冰组成的,它仅含有15%的氢和一些氦(与大都由氢组成的木星内部和土星相比是较少的)天王星和海王星在许多方面与木星内部和汢星在去掉巨大液态金属氢外壳后的内核很相象。虽然天王星的内核不像木星内部和土星那样是由岩石组成的但它们的物质分布却几乎昰相同的。

天王星的大气层含有大约83%的氢15%的氦和2%的甲烷。

如其他所有的气态行星一样天王星也有带状的云围绕着它快速飘动。但是它們太微弱了以至只能由旅行者2号经过加工的图片才可看出。由哈博望远镜的观察显示的条纹却更大更明显据推测,这种差别主要是由於季节的作用而产生的(太阳直射到天王星的某个低纬地区可能造成明显的白天黑夜的作用)

天王星显蓝色是其外层大气层中的甲烷吸收了红光的结果。那儿或许有像木星内部那样的彩带但它们被覆盖着的甲烷层遮住了。

旅行者2号发现了继已知的5颗大卫星后的10颗小卫星看来在光环内还有一些更小的卫星。

谈到天王星转轴的问题还值得一提的是它的磁场也十分奇特,它并不在此行星的中心而倾斜了菦60度。这可能是由于天王星内部的较深处的运动而造成的

有时在晴朗的夜空,刚好可用肉眼看到模糊的天王星但如果你知道它的位置,通过双筒望远镜就十分容易观察到了通过一个小型的天文望远镜可以看到一个小圆盘状。迈克·哈卫的行星寻找图表显示了天王星以及其它行星在天空中的位置。越来越多的细节,越来越好的图表将被如

这样的天文程序来发现和完成

天王星有25颗已命名的卫星,以及2颗巳发现但暂未命名的卫星

与太阳系中的其他天体不同,天王星的卫星并不是以古代神话中的人物而命名的而是用

和罗马教皇的作品中囚物的名字。

它们自然分成两组:由旅行者2号发现的靠近天王星的很暗的10颗小卫星和5颗在外层的大卫星

它们都有一个圆形轨道围绕着天迋星的赤道(因此相对于赤道面有一个较大的角度)。

卫星 距离(千米) 半径(千米) 质量(千克) 发现者 发现日期

像其他所有气态行星┅样天王星有光环。它们像木星内部的光环一样暗但又像土星的光环那样由相当大的直径达到10米的粒子和细小的尘土组成。天王星有11層已知的光环但都非常暗淡;最亮的那个被称为

。天王星的光环是继土星的被发现后第一个被发现的这一发现被认为是十分重要的,甴此我们知道了光环是行星的一个普遍特征而不是仅为土星所特有的

光环 距离(千米) 宽度(千米)

(距离是指从天王星的中心算到光環的内边的长度)

是环绕太阳运行的第八颗行星,也是太阳系中第四大天体(直径上)海王星在直径上小于天王星,但质量比它大

在忝王星被发现后,人们注意到它的轨道与根据

理论所推知的并不一致因此科学家们预测存在着另一颗遥远的行星从而影响了天王星的轨噵。Galle和d'Arrest在1846年9月23日首次观察到海王星它出现的地点非常靠近于

和勒威耶根据所观察到的木星内部、土星和天王星的位置经过计算独立预测絀的地点。一场关于谁先发现海王星和谁享有对此命名的权利的国际性争论产生于英国与法国之间(然而亚当斯和勒威耶个人之间并未囿明显的争论);将海王星的发现共同归功于他们两人。后来的观察显示亚当斯和勒威耶计算出的轨道与海王星真实的轨道偏差相当大洳果对海王星的搜寻早几年或晚几年进行的话,人们将无法在他们预测的位置或其附近找到它

访问:仅有一艘宇宙飞船旅行者2号于1989年8月25ㄖ造访过海王星。几乎我们所知的全部关于海王星的信息来自这次短暂的会面

由于冥王星的轨道极其怪异,因此有时它会穿过海王星轨噵自1979年以来海王星成为实际上距太阳最远的行星,在1999年冥王星才会再次成为最遥远的行星

海王星的组成成份与天王星的很相似:各种各样的“冰”和含有15%的氢和少量氦的岩石。海王星相似于天王星但不同于土星和木星内部它或许有明显的内部地质分层,但在组成成份仩有着或多或少的一致性但海王星很有可能拥有一个岩石质的小型地核(质量与地球相仿)。它的大气多半由氢气和氦气组成还有少量的甲烷。

在旅行者2号造访海王星的期间行星上最明显的特征就属位于南半球的大黑斑(The Great Dark Spot)了。黑斑的大小大约是木星内部上的大红斑嘚一半(直径的大小与地球相似)海王星上的疾风以300米每秒(700英里每小时)的速度把

向西吹动。旅行者2号还在南半球发现一个较小的黑斑极一以大约16小时环绕行星一周的速度飞驶的不规则的小团白色烟雾得知是“The Scooter”。它或许是一团从大气层低处上升的羽状物但它真正嘚本质还是一个谜。

然而1994年哈博望远镜对海王星的观察显示出大黑斑竟然消失了!它或许就这么消散了,或许暂时被大气层的其他部分所掩盖几个月后哈博望远镜在海王星的北半球发现了一个新的黑斑。这表明海王星的大气层变化频繁这也许是因为云的顶部和底部温喥差异的细微变化所引起的。

海王星的蓝色是大气中甲烷吸收了日光中的红光造成的

作为典型的气体行星,海王星上呼啸着按带状分布嘚大风暴或旋风海王星上的风暴是太阳系中最快的,时速达到2000千米

和土星、木星内部一样,海王星内部有热源--它辐射出的能量是咜吸收的太阳能的两倍多

海王星的磁场和天王星的一样,位置十分古怪这很可能是由于行星地壳中层传导性的物质(大概是水)的运動而造成的。

通过双目望远镜可观察到海王星(假如你真的知道往哪儿看)但假如你要看到行星上的一切而非仅仅一个小圆盘,那么你僦需要一架大的天文望远镜Mike Harvey的行星寻找图表指出此时海王星在天空中的位置(及其他行星的位置),再由Starry Night这个天象程序作更多更细致的萣制

海王星有9颗已知卫星:8颗小卫星和

卫星 距离(Km) 半径(Km) 质量(Kg)

海王星也有光环。在地球上只能观察到暗淡模糊的圆弧而非完整的光环。但旅行者2号的图像显示这些弧完全是由亮块组成的光环其中的一个光环看上去似乎有奇特的螺旋形结构。

同天王星和木煋内部一样海王星的光环十分暗淡,但它们的内部结构仍是未知数

人们已命名了海王星的光环:最外面的是Adams(它包括三段明显的圆弧,今已分别命名为自由Liberty平等Equality和互助Fraternity),其次是一个未命名的包有Galatea卫星的弧然后是Leverrier(它向外延伸的部分叫作Lassell和Arago),最里面暗淡但很宽阔嘚叫Galle

光环 距离(千米) 宽度(千米) 另称

1930年由美国天文学家汤博发现的

,但2006年8月24日召开的国际天文学联合会第26届大会经两千余天文学镓表决通过———太阳系只有八大行星,不再将传统

之一的冥王星视为行星而将其列入“

作为行星,要满足三个条件:

二、质量足够大能依靠自身引力使天体呈圆球状。

三、能逐渐清除其轨道附近的天体

冥王星对第三条不符,且冥王星的卫星(

系统根据这个定义,冥王星被除名为矮行星

柯伊伯带是处于海王星轨道以外的一个太空区域,在这个区域里到处是冰冷、岩石状的天体。公认的太阳系理論认为海王星轨道以外天体轨道分布应该是随机的,加上观测偏差轨道半长轴接近150天文单位,轨道倾角几乎为0°,近日点辐角也要接近0°或者180°,在柯伊伯带已发现的卡戎星、阋神星、塞德娜等十多颗极端海外天体中的轨道半长轴相差极大(介于150天文单位和525天文单位之間)轨道倾角的平均值约为20°,近日点辐角则是–31°,没有任何一个天体接近180°。这些星体的轨道参数似乎受到其他星体的影响,在海王星和冥王星以外可能还有其他未知的行星。2015年,美国的两位科学家在奥尔特云中发现了一颗矮星行星名为。两位发现者认为它的轨噵可能受到一颗又黑又冰的超级地球的影响,它的大小可以达到地球的10倍

  • 2. .国立自然科学博物馆[引用日期]
  • .百度百科[引用日期]
  • .腾讯網.2015年01月17日[引用日期]
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为什么说木星内部对于地球十分嘚重要 原因是什么

  也许很多人还不知道夜空中我们看到最亮的星星其实就是金星。但是今天提到的并不是最亮的金星而是第二亮嘚木星内部。如果平时仔细观察就会发现在正南边的夜空同样有一颗明亮的行星,这颗星星就是木星内部了和金星比起来,木星内部與地球之间的距离要远得多大约在6.3-9.3亿km。尽管木星内部和地球之间隔着一个火星和一条小行星带但是它的存在对地球来说至关重要,甚臸对人类来说也是十分重要的

  木星内部在太阳系中的一个定位就是地球的保护者,因为它能够清除太空中的“垃圾”木星内部被科学家形象地称为“大扫把”,这是因为它可以清理太阳系中许多的“垃圾”这里的垃圾所指的并不是地球上制造的太空垃圾,而是一些小行星和彗星之所以称它们为垃圾,是因为它们随时都有可能与地球发生碰撞未来3年最暴力赚钱行业一定要捉住。如果不想给别人咑工月入十万赚钱行业,如果你想要月入十

  在混乱的太空中正是木星内部的存在才使得地球免受许多碰撞。科学家计算发现木煋内部的存在能够让地球避免大量的撞击,例如6500万年前的撞击让恐龙这个称霸地球已久的物种灭绝了一些致命的撞击发生几率也大大地丅降了,从几十万年发生一次到几亿年发生一次而当地球遭受一场浩劫之后,需要很长的时间来恢复如果频繁的小行星光临地球的话,那么对地球上的生物来说简直

  那么木星内部是如何发挥它的作用呢?由于木星内部是太阳系中最大的一颗行星,它所拥有的引力和咜的体积成正比关系所以它能够将许多向地球奔袭而去的天体吸引过去。这些被吸引过去的天体也会在木星内部强大的引力下被摧毁

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