【太阳系】 (第3/3页)
为原星系,原星系聚在一起形成等级式结构的星系集团。与此同时,原星系本身又分裂形成无数的恒星。因为强大的引力,恒星炽烈地燃烧自己的核燃料;并合成碳、氧、硅、铁等重元素。在恒星生命即将结束时,通过爆发形式喷射出包含重元素的气体和尘埃。这些气体和尘埃又构成新一代恒星的原料;在某些恒星周围急剧降温的气体和尘埃会坍缩成一个旋转的物质团。这些物质团通过相互吸引碰撞和融合,最后形成无数个小行星、大行星。
大约50亿年前,我们的太阳系还是一团缓慢旋转的气体云。由于自身的引力效应或附近超新星爆发的能量冲击效应,这块气体云开始坍缩,至密的核心变为原始太阳,周围旋转的气体和尘埃,形成一个薄盘。随着时间的推移,这块薄盘逐渐分裂为大量的物质团。这些物质团的大部分慢慢的坍缩凝固成今天的小行星和彗核,另一部分通过碰撞合并形成现在的大行星及其卫星,比如地球和月亮。
在靠近太阳的一些行星上,只有难熔的岩状物能留存下来,气体和冰水类物质都挥发掉了;所以类地行星质量较小,密度较高。相反,在离太阳系较远的一些行星上,由于温度很低,冰类物质不能融化,在那里可以形成质量较大,密度较低的类木行星。因为引力大小的缘故,较大的类木行星比较小的类地行星能吸引到更多的原始物质团,因而卫星较多。象木星一样的行星环是卫星形成后留下来的原始碎片,而彗星则是在太阳系边界处积聚的原始物质。
太阳系是由受太阳引力约束的天体组成的系统,它的最大范围约可延伸到1光年以外。太阳系的主要成员有:太阳(恒星)、八大行星(包括地球)、无数小行星、众多卫星(包括月亮),还有彗星、流星体以及大量尘埃物质和稀薄的气态物质.在太阳系中,太阳的质量占太阳系总质量的99.8%,其它天体的总和不到有太阳的0.2%。太阳是中心天体,它的引力控制着整个太阳系,使其它天体绕太阳公转,太阳系中的八大行星(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星)都在接近同一平面的近圆轨道上,朝同一方向绕太阳公转。
天文数据
天体名称距离(*AU)半径(比较地球)质量(比较地球)轨道倾角(度)轨道偏心率倾斜度密度(g/cm3)
--------------------------------------------------------------------------------------------
太阳0109332,800---------1.410
水星0.390.380.0570.20560.1°5.43
金星0.720.950.893.3940.0068177.4°5.25
地球1.01.001.000.0000.016723.45°5.52
火星1.50.530.111.8500.093425.19°3.95
木星5.211.03181.3080.04833.12°1.33
土星9.59.5952.4880.056026.73°0.69
天王星19.24.0170.7740.046197.86°1.29
海王星30.13.9171.7740.009729.56°1.64
注:*AU,为一种天文单位,地球到太阳之间的距离为一AU。
八颗行星中,一般把水星、金星、地球和火星称为类地行星,它们的共同特点是其主要由石质和铁质构成,半径和质量较小,但密度较高。把木星、土星、天王星和海王星称为类木行星,它们的共同特点是其主要由氢、氦、冰、甲烷、氨等构成,石质和铁质只占极小的比例,它们的质量和半径均远大于地球,但密度却较低。作为矮行星的冥王星是特殊的一颗行星。行星离太阳的距离具有规律性,即从离太阳由近到远计算,行星到太阳的距离(用a表示)a=0.4+0.3*2n-2(天文单位)其中n表示由近到远第n个行星(详见上表)地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自转周期为12小时到一天左右,但水星、金星、冥王星自转周期很长,分别为58.65天、243天和6.387天,多数行星的自转方向和公转方向相同,但金星则相反。除了水星和金星,其它行星都有卫星绕转,构成卫星系。
在太阳系中,现已发现1600多颗彗星,大多数彗星是朝同一方向绕太阳公转,但也有逆向公转的。彗星绕太阳运行中呈现奇特的形状变化。太阳系中还有数量众多的大小流星体,有些流星体是成群的,这些流星群是彗星瓦解的产物。大流星体降落到地面成为陨石。太阳系是银河系的极微小部分,它只是银河系中上千亿个恒星中的一个,它离银河系中心约8.5千秒差距,即不到3万光年。太阳带着整个太阳系绕银河系中心转动。可见,太阳系不在宇宙中心,也不在银河系中心。太阳是50亿年前由星际云瓦解后的一团小云塌缩而成的,它的寿命约为100亿年呢!
太阳系的分类:
分类:
这些物体的分类是次要的争论。按传统说法,太阳系被分为行星(绕太阳公转的大物体),它们的卫星(如月球,绕行星公转的各种大小的星体),小行星(小型的密集的绕太阳公转的星体)和彗星(小个体的冰质的绕高度偏心轨道公转的星体)。不幸的是,太阳系远比这里提到的复杂:
有几个卫星比冥王星大,并有两个大于水星;
有几个小卫星很有可能是被吸引到的小行星;
彗星有时与小行星进行区别;
Kuiper带物体和别的类似Chiron的物体运行不太符合计算;
地球/月球和冥王星/冥卫一的运动系统有时被认为是“双星系统”。
别的分类是以化学组成为基础的,或以起源假说为基础,这个正在试图以自然规律加以证实,但它们常常由于太多的级别或太多的例外而终止使用。大多数星体是独一无二的;我们当前所理解的是不足以建立清楚的分类的。在随后的几页,我将使用常用的分类。
这九大行星通常按以下几个方法分类:
根据组成:
固态的由石头构成的行星:水星,金星,地球和火星:
固态行星主要由岩石与金属构成,高密度,自转速度慢,固态表面,没有光环,卫星较少。
较大的气态行星:木星,土星,天王星和海王星:
气态行星主要由氢和氦构成,密度低,自转速度快,大气层厚,有光环和很多卫星。
冥王星。
根据大小:
小行星:水星,金星,地球,火星和冥王星。
小行星的直径小于13000公里。
巨行星:木星,土星,天王星和海王星。
巨行星的直径大于48000公里。
水星和冥王星有时被称作次行星(lesserplanets)(不要与次级行星(minorplanets)--小行星的官方命名--相混乱)。
巨行星有时被称为气态行星。
根据相对太阳的位置:
内层行星:水星,金星,地球和火星。
外层行星:木星,土星,天王星,海王星和冥王星。
在火星和木星之间的小行星带组成了区别内层行星和外层行星的标志。
根据相对地球的位置:
地内行星:水星和金星。
离太阳与地球较近。
地内行星看起来的如同地球上看有时不完整的月亮。
地球。
地外行星:火星到冥王星。
离太阳与地球较远。
地外行星看起来通常是完整的,或近乎完整的。
根据历史:
古典行星:水星,金星,火星,木星和土星。
史前即以得知
可用肉眼观测
现代行星:天王星,海王星,冥王星。
近现代所发现
用望远镜观测
地球
未知点:
太阳系是怎样起源的?一般来说是由尘粒与气体的星云压缩形成的,但详情很不清楚。
行星系统如何与其他星系共处?已有了木星般大小的在附近轨道运动的物件的恒星的极好的证据。组成固态行星的条件是什么?看起来地球这样的星体并不是独一无二的,但目前还没有直接证据证明这个或其他。
太阳系的别的地方有生命吗?如果没有的话,为什么地球会特殊呢?
太阳系外有生命吗?智慧生物存在吗?
生命是不是整个宇宙进化时稀少而又不寻常甚至独一无二的事件或者说它是不是可适应的,广泛阔展的,通常都有的?
谜之一:水星如何诞生。太阳系由九大行星其中水星、金星、地球、火星及冥王星,是以岩石为主要成份的“地球型行星”;木星、土星、天王星及海王星,是大量气体包围的“木星型行星”。
最靠近太阳的行星是水星,它是如何诞生的呢?有两种说法:一、由于水星最靠近太阳,科学家认为水星是在原始太阳系星云中的高温区域,由凝固的金属铁及其它富含物质的材料物质堆积而成。二、水星是在巨大的原始行星互相碰撞的时候,由彼此的金属铁融合而成。
太阳系八大之谜
谜之一:水星如何诞生。太阳系由九大行星其中水星、金星、地球、火星及冥王星,是以岩石为主要成份的“地球型行星”;木星、土星、天王星及海王星,是大量气体包围的“木星型行星”。
谜之二:金星为什么灼热?金星的大小和地球最接近,两颗行星的内部构造可能也很相似。但根据探测船和雷达观测,金星是一个灼热的世界,如同炼狱,表面笼罩着二氧化碳的浓厚大气。地表温度高达450摄氏度左右,是地球地表温度的30倍。
由于金星靠近太阳,当太阳能量上升之后,金星上的水化为气体释出到大气中。这时,原本溶于海中的二氧化碳也积存大气中,引发强烈的温室效应,导致地表温度暴增。
谜之三:月球离地球越来越远?月球目前距离地球大约60倍地球半径。但是,由于在地球和月球之间的潮汐力的影响,月球正以每年约3厘米的速度慢离地球远去。另一方面,地球的自转速度也逐渐变慢
也就是说,以前月球比现在更靠近地球,而地球的自转速度比现在更快。证据就在科学家发现的“二枚贝”化石上。二枚贝的成长速度会随着潮汐的涨落而变化,一边成长一边形成树木年轮一样的条纹,条纹数量和宽度依潮湿的大小而异。根据这些条文数量和宽度,科学家发现,大约5亿年前,地球一天之有21小时,1年有410天。
谜之四:真的有火星人吗?1996年8月美国航空太空总署研究小组发表研究成果说火星曾有生命存在,证据是掉落在南极大陆的火星陨石。
研究小组在陨石中的碳酸盐部分检测出有机物,推断远古时代的火星,应该像30多亿年前的地球。那时地球已有生命,因此不能否定火星曾有生命的可能性。
谜之五:木星为什么有大红斑?地球人观测位于木星南半球的大红斑,已经有300多年了。大红斑差不多有两个地球那么大。
大红斑是反时针旋转的高度压云形成的巨大旋涡。它之所以呈现红色,是因为云下层的磷化氢被搬运到上空,受到太阳紫外线照射而转化为磷的缘故。大红斑是如何形成的呢?目前科学家还不清楚。
谜之六:气体卫星为什么有环?木星、土星、天王星、海王星全部有环,各不相同。土星的环又薄又暗,由岩石粒子构成。土星的环又大又亮,有水冰构成。环的成因,有几种不同的说法。其中一种是:过去存在的卫星或彗星被行星的潮汐力破坏,分裂成小碎片,有的碎片进入环绕行星公转的轨道,因而形成了环。
谜之七:冥王星以外有什么?以前有人主张,冥王星以外可能有第十颗行星星。
1992年夏天,科学发现冥王星轨道外面有一颗直径250公里左右新天体接着41颗轨道长半径大于海王星的天体陆续现身。
此外,1950年,天文学家欧特统计了当时已经观测到的周期彗星的轨道,结果发现绝大多数周期彗星都是从距离太阳几万AU(天文单位)的地方全方位飞来,可能有一个呈球壳状包住太阳系的彗星巢。整个彗星巢,叫做“欧特云”。
谜之八:太阳系尽头在哪里?科学家说,太阳会喷出高能量带电粒子,称为“太阳风”。太阳风吹刮的范围一直达到冥王星轨道外面,形成一个巨大的磁气圈,叫做“日圈”。日圈外面有星际风在吹刮,但是太阳风会保护太阳系不受星际风侵袭、并在交界处形成震波面。
日圈的终极境界叫做“日圈顶层”,这就是太阳所支配的最远端,可以把这里视为太阳系的尽头。
至于日圈层顶距离太阳有多乐?它的形状如何?航海家1号和2号已分别飞到距离太阳66AU和51AU的地方,希望日后能够揭开太阳系最远的面貌。
太阳系是由受太阳引力约束的天体组成的系统,它的最大范围约可延伸到1光年以外。太阳系的主要成员有:太阳(恒星)、九大行星(包括地球)、无数小行星、众多卫星(包括月亮),还有彗星、流星体以及大量尘埃物质和稀薄的气态物质.在太阳系中,太阳的质量占太阳系总质量的99.8%,其它天体的总和不到有太阳的0.2%。太阳是中心天体,它的引力控制着整个太阳系,使其它天体绕太阳公转,太阳系中的九大行星(水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星)都在接近同一平面的近圆轨道上,朝同一方向绕太阳公转。
距离
(AU)
半径
(地球)
质量
(地球)
轨道倾角
(度)
轨道
偏心率
倾斜度
密度
(g/cm3)
太阳0109332,800---------1.410
水星0.390.380.0570.20560.1°5.43
金星0.720.950.893.3940.0068177.4°5.25
地球1.01.001.000.0000.016723.45°5.52
火星1.50.530.111.8500.093425.19°3.95
木星5.211.03181.3080.04833.12°1.33
土星9.59.5952.4880.056026.73°0.69
天王星19.24.0170.7740.046197.86°1.29
海王星30.13.9171.7740.009729.56°1.64
冥王星39.50.180.00217.150.2482119.6°2.03
九大行星中,一般把水星、金星、地球和火星称为类地行星,它们的共同特点是其主要由石质和铁质构成,半径和质量较小,但密度较高。把木星、土星、天王星和海王星称为类木行星,它们的共同特点是其主要由氢、氦、冰、甲烷、氨等构成,石质和铁质只占极小的比例,它们的质量和半径均远大于地球,但密度却较低。冥王星是特殊的一颗行星。行星离太阳的距离具有规律性,即从离太阳由近到
远计算,行星到太阳的距离(用a表示)a=0.4+0.3*2n-2(天文单位)其中n表示由近到远第n个行星(详见上表)地球、火星、木星、土星、天王星、海王星的自转周期为12小时到一天左右,但水星、金星、冥王星自转周期很长,分别为58.65天、243天和6.387天,多数行星的自转方向和公转方向相同,但金星则相反。除了水星和金星,其它行星都有卫星绕转,构成卫星系。
在太阳系中,现已发现1600多颗彗星,大多数彗星是朝同一方向绕太阳公转,但也有逆向公转的。彗星绕太阳运行中呈现奇特的形状变化。太阳系中还有数量众多的大小流星体,有些流星体是成群的,这些流星群是彗星瓦解的产物。大流星体降落到地面成为陨石。太阳系是银河系的极微小部分,它只是银河系中上千亿个恒星中的一个,它离银河系中心约8.5千秒差距,即不到3万光年。太阳带着整个太阳系绕银河系中心转动。可见,太阳系不在宇宙中心,也不在银河系中心。太阳是50亿年前由星际云瓦解后的一团小云塌缩而成的,它的寿命约为100亿年。
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