 太陽(yáng)系八大行星、小行星帶、慧星、矮行星分布圖 太陽(yáng)系簡(jiǎn)介太陽(yáng)系是以太陽(yáng)為中心，和所有受到太陽(yáng)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(rèn)出來(lái)的矮行星和數(shù)以億計(jì)的太陽(yáng)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(yáng)系的領(lǐng)域包括：太陽(yáng)，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(gè)小天體區(qū)。在柯伊伯帶之外還有黃道離散盤面和太陽(yáng)圈，和依然屬于假設(shè)的奧爾特云?！ ?br>依照至太陽(yáng)的距離，太陽(yáng)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(yáng)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(rèn)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(yáng)系天體分布表  太陽(yáng)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(yuǎn)超過(guò)大氣層質(zhì)量。 太陽(yáng)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(yáng)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(lái)自太陽(yáng)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(guó)古代天文觀測(cè)者根據(jù)五行學(xué)說(shuō)，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(wú)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(yáng)系最內(nèi)側(cè)與最小的行星，比月球大1/3；也是太陽(yáng)系中運(yùn)動(dòng)最快的行星，環(huán)繞太陽(yáng)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?yàn)榫嚯x太陽(yáng)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(shí)的大氣層；它有個(gè)巨大的鐵核，磁場(chǎng)強(qiáng)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(diǎn)是最熱的地方，在靠近極點(diǎn)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(yáng)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(duì)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(cè)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的細(xì)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(huì)被強(qiáng)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(jì)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(gè)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?yàn)槿狈Υ髿庹{(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(yáng)輻射能量，不考慮季節(jié)和天氣）。 水星表面的陽(yáng)光強(qiáng)度是地球的6.5倍，它的太陽(yáng)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(dá)觀測(cè)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(yáng)光之下，因此那兒的溫度遠(yuǎn)低于水星的平均溫度之下。結(jié)冰的水能強(qiáng)烈地反射雷達(dá)波，而在觀測(cè)上顯示在接近極區(qū)的地區(qū)有小片的強(qiáng)烈反射區(qū) 。冰當(dāng)然不是造成強(qiáng)烈反射的唯一可能原因，但天文學(xué)家認(rèn)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(lái)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(lái)的。 磁場(chǎng)： 盡管水星的自轉(zhuǎn)緩慢，它卻有一個(gè)遍布全球的相對(duì)強(qiáng)勁的磁場(chǎng)，所產(chǎn)生的磁力是地球的1%。這個(gè)磁場(chǎng)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(dòng)產(chǎn)生的電場(chǎng)；目前的估計(jì)水星的核心不足以熱到來(lái)液化鎳-鐵合金，但是它應(yīng)該可以液化一些低熔點(diǎn)的物質(zhì)例如說(shuō)硫或锍。也可能水星的磁場(chǎng)是一個(gè)現(xiàn)在已經(jīng)停止的早期的發(fā)電機(jī)效應(yīng)產(chǎn)生的殘余產(chǎn)品，磁場(chǎng)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(shí)也被人們叫做地球的“姐妹星”，也是太陽(yáng)系中唯一一顆沒有磁場(chǎng)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(dá)500°C。這使得金星的表面溫度甚至高于水星，雖然它離太陽(yáng)的距離要比水星大的兩倍，并且得到的陽(yáng)光只有水星的四分之一（高空的光照強(qiáng)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(yuǎn)，用肉眼是無(wú)法看出來(lái)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(shuō)的有力證據(jù)。 金星的緩慢自轉(zhuǎn)是逆行的，也就是說(shuō)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?dú)?。金星的大氣壓?qiáng)非常大，為地球的90倍，相當(dāng)于地球海洋中1千米深度時(shí)的壓強(qiáng)。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(jìn)行著。如果沒有這樣的溫室效應(yīng)，溫度會(huì)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(dá)500°C。這使得金星的表面溫度甚至高于水星，雖然它離太陽(yáng)的距離要比水星大的兩倍，并且得到的陽(yáng)光只有水星的四分之一（高空的光照強(qiáng)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(zhǎng)，赤道地帶的旋轉(zhuǎn)速度只有每小時(shí)6.5千米），但是由于熱慣性和濃密大氣的對(duì)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(lái)均勻的傳遞熱量。 金星濃厚的云層把大部分的陽(yáng)光都反射回了太空，所以金星表面接受到的太陽(yáng)光比較少，大部分的陽(yáng)光都不能直接到達(dá)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(shuō)，雖然金星比地球離太陽(yáng)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(huì)和地球很接近。人們常常會(huì)想當(dāng)然的認(rèn)為金星的濃密云層能夠吸收更多的熱量，事實(shí)證明這是非?；闹嚨?。與此正相反，如果沒有這些云層，溫度會(huì)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(shí)350千米的大風(fēng)，而在表面卻是風(fēng)平浪靜，每小時(shí)不會(huì)超過(guò)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(huì)具有巨大的力量來(lái)克服前進(jìn)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(gè)金星表面。這讓地球上的觀測(cè)者難以透過(guò)這層屏障來(lái)觀測(cè)金星表面。這些云層頂端的溫度大約為-45°C。美國(guó)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(shuō)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(wú)法證明。除了這種不尋常的逆行自轉(zhuǎn)以外，金星還有一點(diǎn)不尋常。金星的自轉(zhuǎn)周期和和公轉(zhuǎn)是同步的，這么一來(lái)，當(dāng)兩顆行星距離最近時(shí)，金星總是以同一個(gè)面來(lái)面對(duì)地球（每5.001個(gè)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(shí)，潮汐力就會(huì)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(lái)源于古英語(yǔ)及日耳曼語(yǔ)。 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(gè)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(duì)流使得地球產(chǎn)生了微弱的地磁場(chǎng)。 地球內(nèi)部溫度高達(dá)5270K(4996.85 攝氏度)。 “地球”的平均密度為5515kg/m3，是太陽(yáng)系中密度最高的行星。 地球的運(yùn)動(dòng)： 地球公轉(zhuǎn)： 公轉(zhuǎn)周期為365.2564個(gè)平太陽(yáng)日（即1個(gè)恒星年）。地球的公轉(zhuǎn)使得太陽(yáng)相對(duì)其他恒星的視運(yùn)動(dòng)大約是1°/日－這就相當(dāng)于每12小時(shí)一個(gè)太陽(yáng)或月亮直徑的大小。公轉(zhuǎn)造成的視運(yùn)動(dòng)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(guò)一個(gè)地球直徑，每4小時(shí)經(jīng)過(guò)一個(gè)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(gè)恒星日）平均需要花時(shí)23小時(shí)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(yùn)動(dòng)是15°/小時(shí)（即15'/分鐘）－即2分鐘一個(gè)太陽(yáng)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(gè)行星的生命形式有時(shí)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(jìn)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(dòng)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(dòng)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(gè)由78%的氮?dú)狻?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(yáng)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(jià)氧是地球植物通過(guò)太陽(yáng)能量制造出來(lái)的。離開這些植物，氧氣將通過(guò)燃燒快速與物質(zhì)重新結(jié)合。自由（未化合）的氧元素對(duì)地球上的生命意義重大。 地球大氣是分層的。主要包括對(duì)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(yáng)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(yáng)軌道、火山活動(dòng)、地心引力、溫室效應(yīng)、地磁場(chǎng)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(yáng)最遠(yuǎn)的。 關(guān)鍵詞：類似地球的地形、四季變化；距日最遠(yuǎn)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(qiáng)烈的對(duì)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(gè)星球。而隨著衛(wèi)星拍攝的越來(lái)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(wú)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(gè)星球達(dá)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(chǎng)： 火星沒有全球性磁場(chǎng)，導(dǎo)致太陽(yáng)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(chǎng)的遺跡，而這些有磁場(chǎng)的區(qū)域就像小型的磁層，可減弱大氣被太陽(yáng)風(fēng)吹拂。由觀測(cè)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(yáng)風(fēng)能直接接觸、刮去大氣外層分子，使大氣層越來(lái)越薄。大氣成分為95%的二氧化碳，3%的氮?dú)猓?.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(dá)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(dòng)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(lái)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(kuò)大。地球上一年時(shí)間的長(zhǎng)度是365.25天，除了月球亦步亦趨地跟著地球繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，年的長(zhǎng)度相同外，在太陽(yáng)系的其他天體上，年的長(zhǎng)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(zhǎng)，有687個(gè)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(shuō)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(gè)季節(jié)的時(shí)間比地球上長(zhǎng)一倍，再加上火星比地球離太陽(yáng)遠(yuǎn)，所以火星上的每個(gè)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(yáng)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(zhǎng)度的差異也比地球上四季長(zhǎng)度的差異更大。地球上各個(gè)季節(jié)長(zhǎng)度的差異最多不超過(guò)5％，而火星上北半球的春季竟比秋季長(zhǎng)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(yáng)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(yáng)系的八大行星中體積和質(zhì)量最大。 木星還是太陽(yáng)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(yáng)、月球和金星。 木星主要由氫和氦組成，中心溫度估計(jì)高達(dá)30,500℃。 木星表面有一個(gè)大紅斑。 木星有個(gè)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(gè)石質(zhì)的內(nèi)核，相當(dāng)于10－15個(gè)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(gè)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(gè)長(zhǎng)25,000千米,跨度12,000千米的橢圓，總以容納兩個(gè)地球。其他較小一些的斑點(diǎn)也已被看到了數(shù)十年了。紅外線的觀察加上對(duì)它自轉(zhuǎn)趨勢(shì)的推導(dǎo)顯示大紅斑是一個(gè)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(zhǎng)的一段時(shí)間。 木星的磁場(chǎng)： 木星具有比地球強(qiáng)大得多的磁場(chǎng)，它的磁層向太陽(yáng)相反方向可延伸達(dá)6億5千萬(wàn)公里，甚至超過(guò)土星的軌道。而面向太陽(yáng)方向也有數(shù)百萬(wàn)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(dòng)的原因。類似地球的范愛倫輻射帶，伽利略號(hào)的大氣探測(cè)器在木星環(huán)與高層大氣之間新發(fā)現(xiàn)一個(gè)強(qiáng)幅射帶，比范愛倫輻射帶強(qiáng)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(rèn)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(chǎng)線進(jìn)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(gè)同土星般的環(huán)，不過(guò)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(gè)旅行者1號(hào)的科學(xué)家一再堅(jiān)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(rèn)為發(fā)現(xiàn)光環(huán)的可能性為零，但事實(shí)上它們是存在的。這兩個(gè)科學(xué)家想出的真是一條妙計(jì)啊。它們后來(lái)被地面上的望遠(yuǎn)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(chǎng)的作用）。這樣一來(lái)，如果光環(huán)要保持形狀，它們需被不停地補(bǔ)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(yáng)系八大行星之一，至太陽(yáng)距離（由近到遠(yuǎn)）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(guó)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(gè)顯著的光環(huán)。 土星的外形呈現(xiàn)為一個(gè)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(gè)橢球體，也就是極軸相對(duì)扁平而赤道相對(duì)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(yuǎn)高于水，但由于存在較厚的大氣層，土星仍是太陽(yáng)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(rèn)為與木星相似，即有一個(gè)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(dá)1,000 公里的大氣層，也存在著各種型態(tài)水的蹤跡。估計(jì)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(dá)11 700 °C，并且輻射至太空中的能量是它接受來(lái)自太陽(yáng)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(guò)程。額外的熱能可能由另一種機(jī)制產(chǎn)生：在土星內(nèi)部深處，液態(tài)氦的液滴如雨般穿過(guò)較輕的氫，在此過(guò)程中不斷地通過(guò)摩擦而產(chǎn)生熱。 土星的磁場(chǎng)： 土星有一個(gè)簡(jiǎn)單的具有對(duì)稱形狀的內(nèi)在磁場(chǎng)——一個(gè)磁偶極子。磁場(chǎng)在赤道的強(qiáng)度為0.2 高斯（20 μT），大約是木星磁場(chǎng)的20分之一，比地球的磁場(chǎng)微弱一點(diǎn)；由于強(qiáng)度遠(yuǎn)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(jī)”）中的電流引起。與其他的行星一樣，土星磁層會(huì)受到來(lái)自太陽(yáng)的太陽(yáng)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(yáng)系行星的行星環(huán)中最突出與明顯的一個(gè)，環(huán)中有不計(jì)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(yùn)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(rèn)為土星環(huán)是由許多微細(xì)的小環(huán)累積而成的，并有少數(shù)真實(shí)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(dòng)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(zhǎng)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(lái)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(yáng)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(yáng)的軌道平面上。 地球上的觀測(cè)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(dòng)。天王星上的風(fēng)速可以達(dá)到每秒250米。 天王星對(duì)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(yáng)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(yáng)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(lái)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(cè)到的碳?xì)浠衔?。其外部的大氣層具有?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(shuō)是躺在軌道平面上的，傾斜的角度高達(dá)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(duì)于太陽(yáng)系的軌道平面都是朝上的，天王星的轉(zhuǎn)動(dòng)則像傾倒?jié)L動(dòng)的球。當(dāng)天王星在至點(diǎn)附近時(shí)，一個(gè)極點(diǎn)會(huì)持續(xù)的指向太陽(yáng)，另一個(gè)極點(diǎn)則背向太陽(yáng)。只有在赤道附近狹窄的區(qū)域內(nèi)可以體會(huì)到迅速的日夜交替，但太陽(yáng)的位置非常的低，有如在地球的極區(qū)。運(yùn)行到軌道的另一側(cè)時(shí)，換成軸的另一極指向太陽(yáng)；每一個(gè)極都會(huì)有被太陽(yáng)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(diǎn)時(shí)，太陽(yáng)正對(duì)著天王星的赤道，天王星的日夜交替會(huì)和其他的行星相似。在2007年12月7日，天王星經(jīng)過(guò)了晝夜平分點(diǎn)。 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(wú)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(diǎn)向下深入至300公里，相當(dāng)于 100 巴( 10 百萬(wàn)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(kuò)展至半徑兩倍之處，天王星的大氣層可以分為三層：對(duì)流層，從高度-300至50公里，大氣壓 100 巴至 0.1 巴；( 10 百萬(wàn)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?yàn)镹eptune是海神，所以中文譯為海王星。 主要特征：距離太陽(yáng)最遠(yuǎn)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(cè)而非有計(jì)劃的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)的行星； 關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)、小類木、致密類木、數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)、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?yàn)樗齻冑|(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(gè)子類：遠(yuǎn)日行星。在尋找太陽(yáng)系外行星領(lǐng)域，海王星被用作一個(gè)通用代號(hào)，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(shuō)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(zhǎng)，大氣中甲烷對(duì)紅色端光的吸收使得海王星呈現(xiàn)藍(lán)色色調(diào)。 天氣現(xiàn)象： 海王星的大氣有太陽(yáng)系中的最高風(fēng)速，據(jù)推測(cè)源于其內(nèi)部熱流的推動(dòng)，它的天氣特征是極為劇烈的風(fēng)暴系統(tǒng)，其風(fēng)速達(dá)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(dá)到大約1,200km/h。 磁場(chǎng)： 同天王星類似，海王星的磁軸相對(duì)于自轉(zhuǎn)軸有較大偏移，達(dá)47°傾角，而且偏離行星物理中心至少0.55 個(gè)半徑(約 13,500 千米)。比較兩顆行星的都存在的磁場(chǎng)取向異常，科學(xué)家認(rèn)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(yùn)動(dòng)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(lán)色行星有著暗淡的天藍(lán)色圓環(huán)，但與土星比起來(lái)相去甚遠(yuǎn)。 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(dú)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(xì)塵，十分罕有。 小行星帶 小行星帶 小行星是太陽(yáng)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(yáng)2.3至3.3 天文單位，它們被認(rèn)為是在太陽(yáng)系形成的過(guò)程中，受到木星引力擾動(dòng)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(yáng)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(shí)已經(jīng)達(dá)到流體靜力平衡的狀態(tài)，可能會(huì)被重分類為矮行星。 小行星帶擁有數(shù)萬(wàn)顆，可能多達(dá)數(shù)百萬(wàn)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(dá)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(shí)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(shí)，被認(rèn)為是一顆行星，在1850年代因?yàn)橛懈嗟男√祗w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(cè)的廣大空間。這片區(qū)域似乎是太陽(yáng)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(yuǎn)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(rèn)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(kuò)散在距離太陽(yáng)30至50 天文單位之處。這個(gè)區(qū)域被認(rèn)為是短周期彗星，像是哈雷彗星，的來(lái)源。它主要由太陽(yáng)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(jì)柯伊伯帶內(nèi)直徑大于50公里的天體會(huì)超過(guò)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(yáng)三圈就繞太陽(yáng)二圈，或海王星公轉(zhuǎn)兩圈時(shí)只繞一圈），其實(shí)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(duì)黃道面傾斜17度，與太陽(yáng)的距離在近日點(diǎn)時(shí)是29.7天文單位（在海王星軌道的內(nèi)側(cè)），遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí)則達(dá)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(rèn)為的衛(wèi)星還是屬于矮行星，因?yàn)橼ね跣呛涂ㄈ只ダ@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(yáng)公轉(zhuǎn)二圈時(shí)，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(yáng)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(yáng)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(dú)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(yuǎn)的空間。離散盤內(nèi)的天體應(yīng)該是在太陽(yáng)系形成的早期過(guò)程中，因?yàn)楹Ｍ跣窍蛲膺w徙造成的引力擾動(dòng)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(diǎn)都在柯伊伯帶內(nèi)，但遠(yuǎn)日點(diǎn)可以遠(yuǎn)至150 天文單位；軌道對(duì)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(rèn)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(jì)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(diǎn)的距離是38.2天文單位（大約是冥王星與太陽(yáng)的平均距離），遠(yuǎn)日點(diǎn)達(dá)到97.6天文單位，對(duì)黃道面的傾斜角度也很大。 彗星 彗星歸屬于太陽(yáng)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(diǎn)一般都在內(nèi)行星軌道的內(nèi)側(cè)，而遠(yuǎn)日點(diǎn)在冥王星之外。當(dāng)一顆彗星進(jìn)入內(nèi)太陽(yáng)系后，與太陽(yáng)的接近會(huì)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(zhǎng)周期彗星的軌周期可以長(zhǎng)達(dá)數(shù)千年。短周期彗星，像是哈雷彗星，被認(rèn)為是來(lái)自柯伊伯帶；長(zhǎng)周期彗星，像海爾·波普彗星，則被認(rèn)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(gè)崩潰的母體。[71]有些彗星有著雙曲線軌道，則可能來(lái)自太陽(yáng)系外，但要精確的測(cè)量這些軌道是很困難的。[72]揮發(fā)性物質(zhì)被太陽(yáng)的熱驅(qū)散后的彗星經(jīng)常會(huì)被歸類為小行星。 最遠(yuǎn)的區(qū)域 太陽(yáng)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?yàn)檫@需要由太陽(yáng)風(fēng)和太陽(yáng)引力兩者來(lái)決定。太陽(yáng)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(yáng)的洛希球，也就是太陽(yáng)引力所能及的范圍，應(yīng)該是這個(gè)距離的千倍以上。 |
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