在這顆最“躺平”的行星上，夏季長達42年

審稿專家：趙良玉

北京理工大學宇航學院飛控系副教授

(資料圖)

浩瀚無垠的宇宙，總是吸引著人類的好奇心和探索欲。在那遙遠的星球上，會有生命存在嗎？天體是如何形成和演化的？這一次，讓我們走進太陽系，一覽行星上的奇特景象，除了我們熟悉的地球家園，你對其它行星了解多少呢？

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行星的分類

宇宙中散布著無數的星塵，包括流星、彗星和行星等，那么哪些星球可以稱為行星呢？按照國際天文學界的標準，行星需要具備三大條件：質量足夠大，能依靠自身引力使外觀呈近似球形；必須圍繞恒星運轉；軌道上或附近沒有比它更大的天體。根據這樣的定義，太陽系就發現了八大行星：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。

太陽系的八大行星，按等比例顯示

來源丨維基百科

由于行星與太陽的距離不同，形成行星的方式有差異，可以將行星分為兩大類。一類是固態行星，行星的內核由固體的塵埃顆粒相互黏結而成，主要含硅、鐵、鎂等元素，內核經歷了融化和凝結過程。水星、金星、地球和火星就屬于此類，又被稱為類地行星，它們的體積較小而密度較大，自轉速度慢，衛星數量少。

另一類就是氣態行星，行星的內核由元素顆粒和氣體混合形成。木星、土星、天王星和海王星都是氣態行星，也稱為類木行星，這類行星的體積較大而密度較小，自轉速度快，衛星數量多。

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個性迥異的行星- 水星——沒有水的行星

水星有著多個“最”：離太陽最近、直徑和體積最小、質量最輕、公轉速率最快。盡管它是太陽系中最小的行星，但密度排第二，僅次于地球。水星的外表與月球非常相似，表面布滿了彗星或流星的撞擊坑。水星和金星是太陽系唯二沒有衛星的行星。

來源丨維基百科

雖然名字中有“水”，但水星上卻沒有水。由于它很輕，引力很弱，不能很牢固地吸住自己周圍的大氣，所以它本身就不含水蒸氣，也就不具備形成水的先決條件。而且距離太陽太近，使它朝向太陽的一面溫度達到430℃左右，在高溫的烘烤下，即使表面有水，也會被蒸發殆盡。由于大氣稀薄，水星白天升溫很快，而夜晚降溫迅速，因此晝夜溫差約有600℃，是太陽系中溫度變化最劇烈的。

金星——夜空中最亮的星

如果你看見月亮旁邊有一顆很亮的星星，那么你遇見的很可能是“金星伴月”的天文美景，這顆星就是金星。金星是除太陽、月亮之外，我們肉眼能看到的最亮的星星，古代稱其為“太白星”。

來源丨維基百科

金星是地球的“好兄弟”：距離地球最近，半徑只比地球小約300千米，質量是地球的0.8倍，密度比地球低5%，兩者還有相似的內部結構和大氣組成。或許是因為這些表面的相似性，金星成為第一個被人類探測的太陽系行星。

不過，探測器揭開了金星和地球迥然不同的一面。它自東向西進行自轉，是行星中的“異類”，自轉周期約243個地球日，所以每隔兩百多天才能看見一次日出。而金星的公轉周期是225個地球日，意味著金星上一天比它的一年還長！

由于金星厚達數千米的大氣層主要由二氧化碳（97%）組成，所以金星的溫室效應特別明顯，平均表面溫度約480℃，是太陽系中溫度最高的行星。有科學家認為金星曾經有大量的水，由于高溫蒸發，水都消失了。金星上還分布著很多大型火山，使大部分地表被熔巖流覆蓋。

計算機模擬的金星上的火山來源丨維基百科

探測器還觀測到了“磁場重聯”現象，當太陽風（太陽上層大氣射出的超聲速等離子體帶電粒子流）進入金星磁層，使得電磁場發生變化，磁場經歷了瞬間斷開，再重新連接的過程。由于失去了磁場的保護，使得金星的含水大氣進一步逃逸了。

行星磁場抵御太陽風的示意圖來源丨網絡

火星——紅色的星球

火星是離地球第二近的行星，兩者的自轉周期和自轉軸傾角十分相近，因此，火星被人類寄予厚望，希望在上面找到生命存在的證據。

火星車來源丨NASA

正如它的名字一樣，火星上似乎有熊熊燃燒的烈火，使它成為一個紅色的火球。紅色的光芒是怎么形成的呢？科學家對火星探測器帶回來的物質進行分析后發現，火星表面的巖石很容易受到風化作用而分解，使其含有的鐵質暴露在空氣中，隨后被氧化成為紅棕色的氧化鐵。在風力作用下，火星上的沙塵四處飛揚，甚至發展成覆蓋全星的塵暴。當風力減弱后，這些含有氧化鐵的沙塵就沉積在火星表面，在太陽光的照射下，呈現出紅色，所以火星看上去會發紅光。

來源丨維基百科

火星有著復雜多變的地形，如峽谷和山峰。最大的山峰被命名為奧林匹斯山，海拔是珠穆朗瑪峰的三倍。科學家一直在積極地尋找火星上暗藏的水源，有人認為火星上過去存在著海洋和湖泊，后來水消失了，火星變成如今干旱、荒蕪的模樣。

火星上發現的古湖泊(左側)來源丨NASA

木星——行星中的“老大”

如果要用一個字形容木星，那就是大！直徑最大，約是地球的11倍；體積最大，相當于1300多個地球；質量最大，是太陽系其他行星質量之和的2.5倍。木星還有著太陽系內最強大的行星磁層，在距離木星140萬～700萬千米的范圍內都會受到影響。因此，木星被稱為太陽系的“行星之王”。

太陽、木星與地球的大小比較

來源丨NASA

大質量使得木星擁有很大的引力，吸引了眾多衛星，目前人類已發現79顆衛星。早在1610年伽利略就發現了木星的四顆衛星，即木衛一、木衛二、木衛三和木衛四。就連這4個衛星也都是“大塊頭”，最大的木衛三比水星還大。

從左向右為木衛一至木衛四

來源丨NASA

木星的外表同樣引人注目，表面環繞著一圈圈五彩繽紛的條紋，像一幅油畫。這些條紋是什么呢？答案是云。木星是氣態星球，擁有太陽系中最大的行星大氣層，不同緯度帶的云層相互作用，形成環流，于是旋渦、風暴和閃電就產生了。人們推測木星大氣中的風向平行于木星赤道，形成12道平行于赤道的帶狀云，云層含有大量氨，由于溫度、高度的差異，呈現出紅色、褐色、黃色、白色等顏色。

來源丨維基百科

木星還有一個顯著的特征——大紅斑。大紅斑位于木星的南半球，是一團激烈上升的氣流，主要由氨氣和甲烷組成，以逆時針方向進行轉動。其東西長約4萬千米，南北寬約1.3萬千米，比地球大得多。

土星——自帶美麗光環

光環是氣態行星的共同特征，土星的光環最為巨大和壯觀，環的直徑是土星直徑的300倍，寬度為1190萬千米左右，內邊緣距離土星表面約595萬千米。

土星好似戴著一頂草帽，又被稱為“草帽行星”

來源丨維基百科

光環是怎么形成的呢？天文學家研究發現，光環主要由彗星、小行星、碎冰、少量巖塊、塵埃和顆粒等物質組成。碎冰很可能來自“冰殼衛星”，當它與土星相撞后，在引力的作用下，外圍的冰塊形成了一個圓環圍繞著土星運動。組成光環的塵埃溫度很低（約-193℃），但是卻散發出熱輻射，正是這些熱輻射才讓光環得以被發現。

組成光環的物質

來源丨ineplanets.org

在太陽系中，土星的衛星數量最多，有82顆，堪稱“衛星之王”。第一顆被發現的衛星是土衛六——Titan（泰坦），它是土星最大的衛星，也是太陽系內僅次于木衛三的第二大衛星。泰坦幾乎比月球大50%，質量是月球的1.8倍。泰坦的地殼下存在一個海洋，在這片海洋中，可能有適合微生物生存的環境，因此未來人類會對泰坦進行詳細研究。

泰坦（左下角）和月球、地球的大小比較

來源丨NASA

天王星和海王星——藍色姐妹星

由于表面溫度極低，天王星和海王星又屬于“冰巨星”，它們都是藍色的，這和大氣的成分有關。它們的大氣除了氫和氦，還含有甲烷和氨，甲烷可以吸收陽光中的部分紅色光譜，因而反射出藍綠色。

天王星

來源丨NASA

海王星

來源丨維基百科

雖然天王星不是距離太陽最遠的，卻是最冷的，平均表層溫度僅有-220℃。與金星一樣，天王星的自轉方向也是自東向西的。天王星堪稱太陽系中最“躺平”的行星，由于它的黃赤交角（黃道面與赤道面之間的夾角）約為98°，所以幾乎是躺著公轉的。因此，太陽光線幾乎可以直射極點，當太陽直射南極時，南半球處于夏季，且一直是白天。而公轉的周期是84年，所以每過42年，才會有季節的轉換。

天王星的自轉軸與黃道面大致平行

來源丨ineplanets.org

海王星是距離太陽最遠的行星，是唯一通過數學預測而發現的行星。海王星的公轉周期最長，約165年。海王星上的天氣非常活躍，常形成風暴，擁有太陽系中速度最快的風。

好啦，今天的“追星之旅”就到此結束了，但我們對太空的探索不會停止，期待大家去發現更多星體的秘密。

標簽： 氣態行星 公轉周期