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矮行星

2010-12-16 10:36
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矮行星或称“侏儒行星”,体积介于行星和小行星之间,围绕太阳运转,质量足以克服固体应力以达到流体静力平衡(近于圆球)形状,没有清空所在轨道上的其他天体,同时不是卫星。目前被确认的矮行星有五个:谷神星、冥王星、阋神星、鸟神星、妊神星。
 
 
冥王星和卡戎星。由于它们围绕旋转的重力中心不在冥王星上,所以它们实际上是一对伴星。
 
哈勃太空望远镜拍到的冥王星和卡戎。
 
NASA的“新地平线”冥王星-开普带探测器到达冥王星时的想象图。
 
新地平线”号到达开普带时的艺术想象图。
 
谷神星(1 Ceres) 是人们最早发现的第一颗小行星,由意大利人皮亚齐于1801年1月1日发现。其平均直径为952公里,是小行星带中最大最重的天体。
 
阋神星 2003 UB313 的想象图。它位于开普带中,体积比冥王星还大30%,直径约1400多英里。阋神星之前被称为齐娜星。
矮行星是一个新的分类。定义的标准尚不明确。矮行星质量和大小的上下限,在国际天文联会会员大会的5A决议案中并没有规范,没有严谨的上限,即使一个比水星还大的天体,若未能将邻近轨道的小天体清除掉,也许仍然会被归类为矮行星。下限则是以能否达到流体静力平衡的形状概念来规范,但是对这类物体的大小和形状尚未定义完成。

 

名称
谷神星
冥王星
阋神星
鸟神星
妊神星
小行星编号
1
134340
136199
136472
136108
太阳系的区域
小行星带
柯依伯带
黄道离散盘面
柯依伯带
柯依伯带
分类
小行星
类冥矮行星
类冥矮行星
类冥矮行星
类冥矮行星
小行星中心编号
1
134340
136199
136472
136108
直径(公里)
975×909
2306±20
2400±100
1,300–1,900
~1500
质量(kg)
9.5×1020
~1.305×1022
~1.5×1022(est.)
~ 0.4×1021
 
质量(地球=1)
0.00016
0.0022
 
 
 
平均赤道半径(地球=1)
0.0738
0.180
0.19
 
 
平均赤道半径(km)
471
1,148.07
~1,200
 
 
体积(地球=1)
0.00042
0.005
0.007
 
 
密度(g/cm^3)
2.08
2.0
2.1
~ 2 ?
 
赤道重力(m/^2)
0.27
0.60
~0.68
~ 0.5
 
逃逸速度(km/)
0.51
1.2
 
 
0.84
自转周期()
0.3781
-6.38718(逆行)
 
 
 
平均轨道半径(地球=1)(AU)
2.5-2.9
39.5
37.77-97.56
38.5–53.1
 
平均轨道半径(AU)
2.766
39.48168677
67.6681
45.8
 
平均轨道半径(km)
413,715,000
5,906,376,200
10,210,000,000
6,850,000,000
 
公转周期(恒星年)
4.599
248.09
557
309.9
 
平均轨道速度(km/s)
17.882
4.7490
3.436
4.419
 
轨道扁率
0.080
0.24880766
0.44177
0.159
0.18874
轨道倾角(对黄道)
10.587°
17.14175°
44.187°
28.963°
28.19°
赤道倾角(对轨道)
 
119.61°
 
 
表面平均温度(K°)
167
40
30
~ 30
~ 50
卫星数()
0
3
1
0
2
大小排名
5
不明(比阋神星小)
不明(比冥王星大)
3
不明

海王星

2010-12-16 10:38
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海王星是太阳系中最远的气体巨行星。它的赤道直径是 49,500公里 。如果海王星是中空的,它能够容纳将近 60个地球。海王星上的一年相当于地球上的 165年。它有 8颗卫星,其中的 6 颗是被旅行者号(Voyager)发现的。海王星上的一天长 16 小时6.7 分钟。
 
海王星于 1846年9 月 23日由德国天文学家(Johann Gottfried Galle)在柏林天文台 (Berlin Observatory)观测到。而他的发现很大程度上要归功于法国的年轻天文学家勒维耶 (Urbain Le Verrier) 对海王星的轨道和亮度的推算。事实上早在1845年,英国剑桥大学的学生亚当斯 (John Couch Adams) 就已经首先提出在天王星的外面还有一颗大行星。他还同时计算出了这颗行星的轨道、质量等。遗憾的是当时他的辛苦而杰出的研究并未引起人们的重视。不过无论怎样,这颗行星的发现意义非同寻常,当时人们认为失败的天体力学取得了一个伟大的胜利。
 
这张照片由旅行者 2号(Voyager2)摄于1989年8月20日 。海王星云貌的最大特征——大暗斑 (Great Dark Spot)在这幅图片的中心可以看见。它大约位于南纬22 度, 环绕海王星一周大约需要18.3小时。
大暗斑东南边的明亮云带则在不断地改变着它们的外貌(NASA)
 
我们对于海王星内部结构的认识来自于这颗行星的半径,质量,自转周期和它的引力场以及在高压状态的氢、氦、水的行为。这张截面图显示了海王星有一个氢、氦、甲烷分子组成的外壳,它的质量大约相当于1到2个地球。在这外壳下面有一个富含水、甲烷、液氨和别的元素的幔。这些元素在高温高压下位于行星内部。这层幔的质量相当于10到15个地球。海王星的核则由岩石和冰组成,质量大概仅相当于1个地球
 
这幅图像由哈勃望远镜(HST)上的广角行星望远镜(WFPC)所拍摄的一幅几乎是真彩色的海王星照片和一幅由哈勃暗淡天体摄谱仪(HST's Faint Object Camera)所拍摄的海卫一的照片拼接而成。虽然暗弱,海卫一的图像仍然模糊地显示出了一个明亮一些的赤道地区。它的南极点在这个地区的左下方。海王星的照片显示了在南极点的一片明亮的云,接近图像的底部。明亮的云带可以在南纬30度和60度被看见。北半球也有一条明亮的云带,中心在北纬30度附近(NASA)
 
这幅真彩色照片由哈勃望远镜的广角行星照相机2号(HST/WFPC2)拍摄的红绿蓝影像叠加而成。左边的第一幅图显示在南极点,即接近右下部的地区,有一片明亮的云。我们可以在南纬 30度和60 度看见明亮的云带。北纬30 度附近也有一条明亮的云带。第二幅图则显示了同第一幅图相反的那个半球,即在行星从第一幅图的位置自转了大约180 度时拍摄的。这两幅图上所显示出的一个巨大的变化是风暴系统即大暗斑的消失。暗斑二在旅行者2号访问期间所探测到的海王星上的第二大的暗斑也消失了。这些暗斑的消失是这个观测项目最令人震惊的发现之一。大尺度风暴系统和环绕行星的云带的戏剧性变化的原因尚未被完全解释清楚。不过它们强调了这颗行星的动态本质,并向对它的更深入的探测提出了要求(NASA)
 
这三幅图像是在 1994年10 月10日,10月 18日 和11月 2日 分别拍摄的,当时海王星距地球四百五十万公里。在旅行者号探测结果的基础上,哈勃的观测又显示了海王星有一个大约几天就可以变化一次的动态大气层。海王星内部猛烈的热源和它寒冷的外层云面(约为零下162摄氏度)之间的温度差异也许导致了其大气层的不稳定以及行星上大尺度的天气变化。图上呈现粉红色的是高处的甲烷冰晶云层(NASA)
 
1994 年6月,哈勃望远镜的图像显示旅行者 2号发现的大暗斑消失了。这幅在 11月2 日拍摄的新图像显示在海王星的边缘一个新的暗斑正在形成。像先前的大暗斑一样,有高层云围绕着这个新的暗斑。这些云是由被推向高空的气体形成的,在高空它们冷却形成甲烷冰晶云。暗斑也许是一个充满干净气体的地区,它是一个通往大气低处云层的窗口(NASA)
海王星的内部(约占整个星球的三分之二)由熔岩、水、液氨和甲烷的混合物组成。外面的一层(约占整个星球的三分之一 )是由氢、氦、水和甲烷组成的气体的混合物。甲烷赋予了海王星蓝色的外观。
海王星是一颗具有几个大暗斑的动态行星,这很容易让人们想起有异常猛烈风暴的木星。旅行者号的探测发现海王星上的有一个十分巨大的斑点——大暗斑( Great Dark Spot),它和地球差不多大,与木星上的大红斑 (Great Red Spot)有些相似。旅行者号还在海王星上发现了一片小而不规则的云,它以 16小时左右的周期在海王星表面自西向东运动。这片云就像一片在一个云盖上滑动的羽毛一样。
类似地球上卷云的狭长而明亮的云带,能够在海王星的大气层高处被看见。在海王星的北半球低纬度处,旅行者号曾经捕捉到了这些云带在它们下面的云盖上的影子。
 
这幅图像显示了在海王星北半球的阳光照射下的卷云。这些云在它们下的面蓝色云盖上投下了影子。这些白色条状云宽约 48到160 公里,长则达数千公里(NASA)
 
这幅由旅行者2号拍摄的真彩色图像已经由计算机进行了处理,所以无论是接近极点的阴暗地区的云层结构还是大暗斑东部的明亮云带都能够看见(NASA)
 
柔软有如羽毛的云填充了深蓝和浅蓝地区的交界处。风车状的深色的交界处和卷云表明风暴系统是逆时针旋转的。云上间歇性的小范围图案(很可能是波浪)生命很短暂,而且不能够坚持超过一个海王星自转周期 (NASA)
 
大暗斑边缘明亮的卷云变化得十分迅速,常常在数小时至数十个小时的时间里产生又消失。在两个自转周期(大约36小时)内,旅行者 2号以每像素100 公里 的有效分辨率观测了大暗斑周围的云的变化。这些惊人的现象表明在这个地区海王星的天气可能很地球一样非常多样且不断变化。地球和大暗斑尺寸相近。除此之外,在海王星寒冷的大气层(温度低至零下 218摄氏度)中,卷云是由甲烷冰晶构成而不像地球上的云是由水冻结成的冰晶构成(NASA)
 
这幅由旅行者 2号拍摄的图像上显示了一个由海王星和海卫一组成的美丽的双月牙图案。
这幅在 1989年8 月31日 获取的图像,是一个旅行者号任务结束的礼物(NASA)
 
这幅图像显示了大暗斑南部的小暗斑。这个小暗斑被认为是海王星大气层的一场风暴,也许和木星的大红斑有些相似
(NASA)
纪录中风速最快、最猛烈的暴风出现在海王星上。风向大多自东向西,并与这颗行星的自转方向相反。在接近大暗斑的区域,风速可达到2,000公里 /时。
海王星有一组狭窄又暗淡的光环。这组光环共包含五个环,其中,四个是环,一个是尘埃壳。在这四个环中,外面两个是较亮的窄环,里面两个则是较暗的弥漫环。尘埃壳位于两个窄环的外侧。从地面望远镜观测,这些光环呈弧形,而从旅行者号观测这些弧形则是光环系统中明亮的斑点和土块。这些明亮土块的真正成因到目前为止还是一个未知的谜。
和天王星相似,海王星也有磁场,其磁场和自转轴之间的角度大约为 50度。海王星亦有辐射带,会产生极光。
从哈勃望远镜 (HST)的最新图像来看,海王星已和当年旅行者号所造访的那颗海王星彻底不同了。其中最重大的变化就是大暗斑和暗斑二 (DS2)消失了,而它的北半球又有一个新的暗斑出现。从这些现象可以看出,海王星的活跃程度确实不同寻常。
 
这两幅图像是由旅行者2号于1989年 8月26在距离海王星280,000 公里处曝光591秒所获取的。图上海王星的两个主环可以很清楚地被看见。
主环内侧的暗环距离海王星中心42,000公里。图像中心明亮的光是相机对月牙形的海王星过度曝光造成的。无数明亮的星星在黑色的背景上显得非常引人注目。两个环都是连续环(NASA)
 
海王星一条光环的某部分呈现出卷曲的特征。科学家们相信之所以会这样是因为环的原始物质团块在围绕海王星运行时呈现的条状轨迹,和探测器的移动同时给图像带来的拖尾效应共同所致(NASA)
 
海卫一(Triton)是海王星最大的卫星(NASA)
 
海卫一的外表好似丝瓜(NASA)
 
海卫三(Protues) 的形状十分不规则,这很可能是由于在形成时遭到了外物的撞击而造成的(NASA)
 
海卫二(Nereid)(NASA)

 

质量 (kg)
1.024e+26
质量 (地球 = 1)
1.7135e+01
赤道半径 (km)
24,746
赤道半径 (地球 = 1)
3.8799e+00
平均密度 (gm/cm^3)
1.64
平均日距 (km)
4,504,300,000
平均日距(地球 = 1)
30.0611
自转周期 (小时)
16.11
公转周期 ()
164.79
平均公转速度 (km/)
5.45
公转轨道偏心率
0.0097
自转轴倾角()
29.56
公转倾角 ()
1.774
赤道表面重力 (m/^2)
11.0
赤道逃逸速度 (km/)
23.50
视觉几何反射率
0.41
星等 (Vo)
7.84
平均云层温度
-193 to -153°C
大气压 ()
1-3
大气成份
85% 13% 甲烷2%

天王星

2010-12-16 10:56
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太阳的第7颗行星天王星是太阳系中的第三大行星。赤道直径51,800公里,每 84.01地球年绕太阳公转一周,和太阳之间的平均距离是28.7亿公里。自转一周17小时14分。天王星至少有22个卫星,其中5个是大卫星,最大的两个是天卫三Titania和天卫四Oberon。
 
天王星的大气由 83% 的氢、15% 的氦、2% 的甲烷与少量的乙炔和其他碳氢化合物组成。上层大气中的甲烷吸收红光,使得天王星呈现出蓝绿色。大气层中排列着在各个纬度运行的云层,其形成机制与木星和土星鲜明的纬度云带相似。天王星中纬地区的风向与行星自转方向保持一致,风速在每秒 40-160 之间。射电科学实验发现,在赤道地区,风速保持在每秒 100 ,但方向正好相反。
 
旅行者2号拍摄的天王星,下方可见少量的云系
 
天王星的内部结构
 
天王星和它的环,旅行者2号拍摄
 
旅行者2号拍摄的伪彩色天王星
 
哈勃拍摄的天王星,呈现了其自转的特性
 
天王星的环结构,由旅行者2号拍摄
天王星最著名的特征是其倾斜的姿态。导致它保持这个不寻常的姿势的原因,可能是由于在太阳系形成的初期一个行星大小的天体与它发生过碰撞。旅行者 2 号发现,这个倾斜的姿势给天王星带来的最让人吃惊的影响是在给它的磁场所造成的后果,它的磁场轨迹与其自转轴有 60 度的夹角。行星的自转把磁场扭曲成了长长的螺旋形。磁场的成因尚未明了;原本以为在其内核和大气之间存在着的一个由水和氨水组成的导电的、超高压的海洋看起来并不存在。地球和其他行星磁场的成因据信是由于它们熔化的内核所导致的电流作用。
 
天王星的环
 
天王星的两个“牧羊卫星”
 
天王星的9道环
 
天王星家族
 
天卫一 Ariel
 
天卫一 Ariel
 
天卫二 Umbriel
 
天卫二 Umbriel
 
天卫三 Titania
 
天卫三 Titania
 
天卫四 Oberon
 
天卫五 Miranda
1977 年,天王星的首批共九条环被发现。在旅行者号的访问期间,这些环被一一照相和排列,并发现了另两条新的环和小环。天王星的环和木星环和土星环显然不同。最外面的第五环的成份大部分是直径为几英尺的冰块,整个环系统布满了细小的尘埃。
另外还可能存在着大量的窄环,它们是一些可能还未成形的环,或许还刚刚开始排列成一个弧形,它们的宽度仅有 50 。单独的环的反射率非常低。至少有一条环,即第五环是灰色的。天王星的卫星 Cordelia 和 Ophelia 扮演着第五环的牧羊卫星的角色。

 

质量 (kg)
8.686e+25
质量 (地球 = 1)
1.4535e+01
赤道半径 (km)
25,559
赤道半径 (地球 = 1)
4.0074
平均密度 (gm/cm^3)
1.29
平均日距 (km)
2,870,990,000
平均日距 (地球 = 1)
19.1914
自转周期 (小时)
-17.9
公转周期 ()
84.01
平均公转速度 (km/)
6.81
公转轨道偏心率
0.0461
自转轴倾角 ()
97.86
公转倾角 ()
0.774
赤道表面重力 (m/^2)
7.77
赤道逃逸速度 (km/)
21.30
视觉几何反射率
0.51
星等 (Vo)
5.52
平均云层温度
-193°C
大气压 ()
1.2
大气成份
83% 15% 甲烷2%

土星

2010-12-16 10:58
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土星直径119300公里,是太阳系第二大行星。它与邻居木星十分相像,表面也是液态氢和氦的海洋,上方同样覆盖着厚厚的云层。土星上狂风肆虐,沿东西方向的风速可超过每小时1600公里。土星上空的云层就是这些狂风造成的,云层中含有大量的结晶氨。
 
土星大气层的主要成份是氢,此外还有少量的氦和甲烷。土星是太阳系中唯一一颗密度小于水的行星,要是有一个足够大的海洋能够容纳,土星就决不会沉底。土星的云层也有变幻着的与木星相似的图案,但比木星要黯淡的多。土星的两极大气中也有极光。
土星只需10个小时39分钟就自转一周。在如此快速的自转速度作用下,土星变成了一个明显的椭球。土星的公转周期是29.4年,距离太阳14亿3千2百万公里。
土星最引人注目的地方是环绕着其赤道的巨大光环。所有巨行星都有光环,但土星的光环是最显著的,在地球上人们只需要一架小型望远镜就能很清楚地看到它。土星的光环不是一个整体,它包含7个小环,环外沿直径约为274000公里。光环主要由一些冰、尘埃和石块混合在一起的碎块构成的。这些碎块可能是一颗远古时代的土星卫星在土星系潮汐引力的作用下瓦解后剩下的残片。
 
这是旅行者2号1981年拍摄的土星照片。在图中还可以看到土卫四和土卫五
 
土星大气的主要成份是分子氢,随着深度的增加,氢在高压下成为液态,并进一步成为液态金属氢。氢层以下是由水、甲烷和氨组成的液态混合物。中央是一个岩石或由岩石和冰组成的核
 
这是哈勃太空望远镜拍摄的土星照片。图中可见在土星上有一个箭头状的风暴,风暴的大小与地球相当
 
这张土星图片是由2.6米的北欧光学望远镜(Nordic)拍摄的。照片呈现一种特别的色调
 
这是旅行者1号拍摄的土星。从地球上无法这个角度观测土星,因为土球离太阳太近以至于只有土星向阳的一面才能被观测到
 
这是哈勃太空望远镜于2000年10月拍摄的土星照片,是当时拍摄的一组照片中的一张,这一系列照片揭示出季节的变化对土星造成的影响
 
这张旅行者1号拍摄的土星照片显示土星大气中一条带着的条纹
 
这是旅行者2号拍摄的土星外层大气图。在图的右上方靠近昼夜分界线处,可以看到一个巨大的风暴
 
土星环与一个土卫。照片由旅行者2号拍摄,当时探测器离土星表面280万公里,环上的卡西尼裂缝清晰可见
 
旅行者1号拍摄的土星环照片。可以明显地看到环分为好几个部分
 
新月形的土星。可以看到巨大的土星环以及其投射在土星表面的黑色阴影
 
土星与土星环。照片由旅行者1号在距土星450万公里处拍摄
质量
5.688e+26 kg
赤道半径
60,268 km
平均密度
0.69 gm/cm ^3
平均日距
1,429,400,000 km
自转周期
10.233 小时
公转周期
29.458
赤道地表重力
9.05 m/sec^2
赤道逃逸速度
35.49 km/sec
平均云层温度
-125°C
大气压力
1.4 bars
大气组成
97% 3%

土星有18颗经正式确认和命名的卫星,此外有12颗卫星未经最终确认。这些未经确认的卫星是通过旅行者号探测器拍摄的照片发现的,但此后还没有再次观测到过。最近,哈勃太空望远镜又观测到四个可能也是土星卫星的小天体。
土星卫星的形成机制有许多种。在众多的卫星中,只有土卫六(Titan)有一个可以观测到的大气层。此外,大部分卫星的自转周期与公转周期相等,而只有土卫九和土卫十二是例外,它们的公转转道是混乱的。土星有一个很有序的卫星系统,除了土卫九和土卫十三,它的多数卫星都沿着一个接近正圆的与土星赤道平行的平面运行。大部分卫星都由30-40%的岩石和60-70%的冰构成。
 
土卫一(Mimas)几乎全部由冰构成。其表面有一个直径130公里的巨大陨坑。形成这个陨坑的碰撞差一点将土卫一整个击碎
 
土卫二(Enceladus)的外观与土卫一相似,但比土卫一更光滑、明亮。它可能有一个液态的核
 
土卫三(Tethys)。它表面有一个直径相当于其自身直径40%的巨大陨坑。如此剧烈的碰撞却没有将土卫三撞碎,唯一的解释是当时它可能还是液态的,或者至少不完全是固态的
 
土卫四(Dione)是土卫中密度最大的一个,主要由冰水混合物组成。它表面的一些山脊覆盖在陨坑之上,这显示它们还比较年轻
 
土卫五(Rhea)与土卫四相似,但比土卫四要大一些。它的地质历史与土卫四的也很相似
 
土卫八(Iapetus)。它向着土星的一面几乎和煤烟一样黑,另一面则非常明亮。这一奇怪的现象至今仍是个谜

在土星的卫星中,最能引起科学家兴趣的是土卫六(Titan)。它是土卫中最大的一个,也是已知整个太阳系中唯一一颗拥有浓密大气层的卫星。土卫六上的大气主要是由氮和甲烷组成的,但据推测其中还含有氢氰酸和氰,这些有机物是构成生命物质的基本材料。
 
1980年当旅行者探测器飞经土卫六时拍摄了这张照片。图中可以看到土卫六浓厚的不透明大气层,及在其北极的一个黑暗区域
 
这是哈勃太空望远镜拍摄的土卫六。点击放大后可以看到四个从不同半球拍摄的图像
 
旅行者2号拍摄的这张照片显示了土卫六大气层的一些细节
 
这是旅行者1号1980年拍摄的新月形土卫六照片。土卫六浓厚的不透明大气使人们很难看到它表面的真实情形
 
这是旅行者2号在距离土卫六90万公里处拍摄的照片。照片中可以明显地看到薄雾状的土卫六上层大气
 
土卫六的上层大气薄雾。这张照片是旅行者1号拍摄的
下表摘要列出了所有土卫的有关数据:
 名称
编号
半径(千米)
质量(千克)
与木星的距离(千米)
 Pan
18
9.655
?
133,583
 Atlas
15
20x15
?
137,640
 Prometheus
16
72.5x42.5x32.5
2.7e+17
139,350
 Pandora
17
57x42x31
2.2e+17
141,700
 Epimetheus
11
72x54x49
5.6e+17
151,422
 Janus
10
98x96x75
2.01e+18
151,472
 Mimas
1
196
3.80e+19
185,520
 Enceladus
2
250
8.40e+19
238,020
 Tethys
3
530
7.55e+20
294,660
 Telesto
13
17x14x13
?
294,660
 Calypso
14
17x11x11
?
294,660
 Dione
4
560
1.05e+21
377,400
 Helene
12
18x16x15
?
377,400
 Rhea
5
765
2.49e+21
527,040
 Titan
6
2,575
1.35e+23
1,221,850
 Hyperion
7
205x130x110
1.77e+19
1,481,000
 Iapetus
8
730
1.88e+21
3,561,300
 Phoebe
9
110
4.0e+18
12,952,000
 S/2000 S5
 
7
?
11,365,000
 S/2000 S6
 
5
?
11,440,000
 S/2000 S2
 
9.5
?
15,199,000
 S/2000 S8
 
3.2
?
15,645,000
 S/2000 S11
 
13
?
16,392,000
 S/2000 S10
 
4.3
?
17,611,000
 S/2000 S3
 
16
?
18,160,000
 S/2000 S4
 
6.5
?
18,239,000
 S/2000 S9
 
2.8
?
18,709,000
 S/2000 S12
 
2.8
?
19.470,000
 S/2000 S7
 
2.8
?
20,470,000
 S/2000 S1
 
8
?
23,096,000

木星

2010-12-16 10:59
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木星是太阳系中最大的行星,它的体积超过地球的一千倍,质量超过太阳系中其他八颗行星质量的总和。与其他巨行星一样,木星没有固态的表面,而是覆盖着966公里厚的云层。通过望远镜观测,这些云层就象是木星上的一条条绚丽的彩带。
 
木星是一个巨大的气态行星。最外层是一层主要由分子氢构成的浓厚大气。随着深度的增加,氢逐渐转变为液态。在离木星大气云顶一万公里处,液态氢在100万巴的高压和6000K的高温下成为液态金属氢。木星的中央是一个由硅酸盐岩石和铁组成的核,核的质量是地球质量的10倍。
 
这是哈勃太空望远镜拍摄的木星照片。图中可以看到在木星南半球有三个连在一起的白色风暴
 
木星的内部结构示意图。由图中可以看出木星主要由液态金属氢组成。液态金属氢与表层木星大气之间是液态分子氢和分子氦的混合层
 
木星与木卫一(左)、木卫二(右) ,可以明显地看出两个卫星颜色的不同。此图由旅行者1号于1979年拍摄
 
这是旅行者1号探测器于1979年拍摄的木星照片。照片中可以看到木星上的“大红斑”。该图的分辨率达到160公里
 
木星上的大红斑,由旅行者1号拍摄。右下是一个白色风暴点。该风暴在1939和1940年就开始形成,此后始终残留在此地
 
旅行者2号1979年拍摄的大红斑。在大红斑下方有一个较小的白色风暴点。但它与三月前旅行者1号拍到的不是同一个
 
这是旅行者1号于1979年拍摄的木星照片。图中可以隐约见到木星风暴“大红斑”
 
图为伽利略号探测器拍摄的新月形木星的照片。该图是在近红外和紫外波段拍摄的
 
木星与木卫三。此图是卡西尼号探测器于2000年拍摄的。木卫三比水星、冥王星和土卫六还要大
 
木星与木卫一(Io)。木卫一的大小和月球相似,相比之下,它背后的木星就是个庞然大物了。此图是卡西尼探测器拍摄的
 
木星光环。木星环是1979年由旅行者1号发现的,而此图是由旅行者2号拍摄的
 
这张由哈勃太空望远镜拍摄的照片显示出木星北极套索般的极光。图中可见三个木卫运行的印迹
由于木星快速的自转,它有一个复杂多变的天气系统,木星云层的图案每时每刻都在变化。我们在木星表面可以看到大大小小的风暴,其中最著名的风暴是“大红斑”。这是一个朝着顺时针方向旋转的古老风暴,已经在木星大气层中存在了几百年。大红斑有三个地球那么大,其外围的云系每四到六天即运动一周,风暴中央的云系运动速度稍慢且方向不定。由于木星的大气运动剧烈,致使木星上也有与地球上类似的高空闪电。
木星的两极有极光,这似乎是从木卫一上火山喷发出的物质沿着木星的引力线进入木星大气而形成的。木星有光环。光环系统是太阳系巨行星的一个共同特征,主要由小石块和雪团等物质组成。木星的光环很难观测到,它没有土星那么显著壮观,但也可以分成四圈。木星环约有6500公里宽,但厚度不到10公里。

 

质量
1.900e+27 kg
赤道半径
71,492 km
平均密度
1.33 gm/cm ^3
平均日距
778,330,000 km
自转周期
0.41354
公转周期
4332.71
赤道地表重力
22.88 m/sec^2
赤道逃逸速度
59.56 km/sec
平均云层温度
-121°C
大气压力
0.7 bars
大气组成
90% 10%

将近四个世纪之前,当伽利略把他自制的望远镜指向天空时,他发现在木星周围有三个亮点。他开始认为那可能是恒星,但这些“恒星”与木星排成了一条奇怪的直线。这引发了伽利略浓厚的兴趣,他在继续观测后发现它们运行在看来错误的轨迹上。四天之后,伽利略又发现了一颗。经过接下来几个星期的观测后,伽利略确认它们并非恒星,而是围绕着木星运行的天体。
在以后的几个世纪中,人们又接连发现了12颗卫星,使木星卫星的总数达到了16颗。最近,又有12颗卫星被发现并被临时编号,直至它们有正式的确认和命名。1979年,旅行者探测器对木星系的探测终于揭开了这些冰冻世界的神秘面纱。1996年,对这些世界的探索又因伽利略号探测器对木星系的探测而向前迈进了一大步。
木星卫星中的十二颗相对较小,看起来更象是被俘获的,而不象是在木星轨道上自然形成的。伽利略发现的四个大卫星:木卫一、木卫二、木卫三和木卫四已经被确认是在木星形成时与木星共同形成的。

岩石质的木卫一(Io)是太阳系中最与众不同的一个卫星。对木星系的探测中最令人惊奇的发现就是木卫一上的活火山,木卫一是除了地球太阳系中唯一一个存在活火山的天体。旅行者号在探测木卫一时,竟发现在木卫一表面有九个火山在同时喷发。喷发物上升的高度达到300公里,喷出物质的速度达到每秒一公里。剧烈的火山活动使木卫一表面覆盖着一层厚厚的硫磺,所以木卫一看起来呈现橘黄色。
木卫一如此活跃的原因可能是因为它位于木星与木星的另两颗大卫星——木卫二和木卫三的共同引力潮汐作用下,这种类似拔河竞赛似的引力作用常常使木卫一的形状发生大至100米左右的改变。木卫一的表面温度约为零下143摄氏度,在火山喷发时的温度可达17摄氏度,因此木卫一表面会有大小不一的熔岩湖。这与地球形成初期的情形十分相似。
 
这是一张将旅行者号与伽利略号探测器分别拍摄的照片合并处理而成的木卫一照片
 
木卫一的内部结构图。木卫一有一个金属质的核,核外面包裹着岩石壳,岩石壳一直沿伸到表面
 
这是木卫一的表面特征照片。是由两张不同照片合并处理而成的
 
这是旅行者2号探测器于1979年拍摄的木卫一照片,图中可以看到两座正在喷发的火山,火山喷发物的高度大约有100多公里
 
这是1979年由旅行者1号拍摄的照片,图中可以看到木卫一上一座正在喷发火山的喷出物
 
这张图片显示了位于木卫一北半球的一个液态硫磺湖,湖中有大量的固态硫磺

木卫二(Europa)是太阳系中另一颗与众不同的卫星。木卫二是太阳系中最明亮的一颗卫星,几百年来它以它的独特性使一批又一批的科学家对它着迷。它之所以显得如此明亮是由于它表面有一层厚厚的冰壳,这层冰壳上布满了陨石撞击坑和纵横交错的条纹。木卫二的内部很可能是非常活跃的,在冰壳下面很可能隐藏了一个太阳系中最大的液态水海洋,这个海洋中极有可能存在着生命。
 
这是伽利略号拍摄的木卫二。点击放大后可以看到一组分别以真彩和伪彩拍摄的照片
 
这是可能的木卫二的内部结构示意图。木卫二比月球小不了多少,它有一个金属核,核外是石质的壳。壳外面是一层液态水的海洋,海洋表面是厚厚的冰壳
 
这是旅行者2号拍摄的木卫二高分辨率图片,图片显示木卫二有着光滑的表面,只有三个陨石坑的直径超过5公里
 
这是旅行者2号拍摄的木卫二。图片显示出明亮的、低反差的木卫二表面和在这之上纵横交错的直线条纹
 
这张1996年伽利略号拍摄的照片显示了木卫二表面的山脊,图片所包含的实际宽度为238公里,可以看到在木卫二的冰盖表面有黑色的涌出物,而极少看到陨石坑
 
这张也是1996年伽利略号拍摄的木卫二照片显示其表面有类似于地球南极地区冰山那样的破裂浮冰
下表摘要列出了所有木卫的有关数据:
名称
编号
半径 (km)
质量 (kg)
与木星的距离 (km)
 Metis
16
20
9.56e+16
127,969
 Adrastea
15
12.5x10x7.5
1.91e+16
128,971
 Amaltdea
5
135x84x75
7.17e+18
181,300
 tdebe
14
55x45
7.77e+17
221,895
 Io
1
1,815
8.94e+22
421,600
 Europa
2
1,569
4.80e+22
670,900
 Ganymede
3
2,631
1.48e+23
1,070,000
 Callisto
4
2,400
1.08e+23
1,883,000
 S/1975 J1,  S/2000 J1
 
4
?
7,435,000
 Leda
13
8
5.68e+15
11,094,000
 Himalia
6
93
9.56e+18
11,480,000
 Lysitdea
10
18
7.77e+16
11,720,000
 Elara
7
38
7.77e+17
11,737,000
 S/2000 J11
 
2
?
12,654,000
 S/2000 J10
 
1.9
?
20,375,000
 S/2000 J3
 
2.6
?
20.733,000
 S/2000 J5
 
2.2
?
21,019,000
 S/2000 J7
 
3.4
?
21,162,000
 Ananke
12
15
3.82e+16
21,200,000
 S/2000 J9
 
2.5
?
21,734,000
 S/2000 J4
 
1.6
?
21,948,000
 Carme
11
20
9.56e+16
22,600,000
 S/2000 J6
 
1.9
?
22,806,000
 Pasiphae
8
25
1.91e+17
23,500,000
 S/2000 J8
 
2.7
?
23,521,000
 Sinope
9
18
7.77e+16
23,700,000
 S/2000 J2
 
2.6
?
24,164,000
 S/1999 J1,  1999 UX18
 
2.4
?
24,296,000

火星

2010-12-16 11:01
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火星是地球的近邻。它与地球有许多相同的特征。它们都有卫星,都有移动的沙丘、大风扬起的沙尘暴,南北两极都有白色的冰冠,只不过火星的冰冠是由干冰组成的。火星每24小时37分自转一周,它的自转轴倾角是25度,与地球相差无几。
 
火星上有明显的四季变化,这是它与地球最主要的相似之处。但除此之外,火星与地球相差就很大了。火星表面是一个荒凉的世界,空气中二氧化碳占了95%。浓厚的二氧化碳大气造成了金星上的高温,但在火星上情况却正好相反。火星大气十分稀薄,密度还不到地球大气的1%,因而根本无法保存热量。这导致火星表面温度极低,很少超过0℃,在夜晚,最低温度则可达到-123℃。
 
这是美国宇航局海盗号环绕器拍摄的火星全球照片。图中可以清晰地看到巨大的“水手谷”。水手谷长约4000公里,深度约8公里。(USGS)
 
火星的内部结构图。火星的内部结构与地球相似,都有壳、幔和核,但由于数据不完全,火星核的组成和大小仍然未能确定
 
火星表面的景色。这是由着陆在火星表面的探路者号探测器拍摄的。远处可见名为“双子峰”的火星山峰(NASA)
 
火星表面纵横交错的河床。这些河床已经干涸,但它们可能是在远古时期由大量的洪水冲刷形成的
 
火星表面扬起的大范围沙尘暴。这次沙尘暴生成于火星南极附近,影响范围约有数百公里
 
这是美国宇航局的海盗2号探测器拍摄的火星南极地区的片状地貌。这些条纹是由冰和沉积物构成的
 
火星表面的水滴状地形,看起来似乎更象是一个个岛屿。环绕着这些岛屿的悬崖高度都在400-600之间
 
位于火星南极附近的聚集在一起的大片沙丘。这些沙丘与地球上最大的沙丘一般大小
 
火星南极的冰盖。这些冰盖至少有方圆400公里,主要由干冰组成
 
这是火星表面一个不寻常的特征,被叫作“白石”。它的成因尚不清楚,但可以确认的是它与极地无关,因为它位于赤道附近
 
这是火卫一,又叫Phobos,是由海盗号拍摄的。它的表面有一个巨大的陨石撞击坑
 
火卫二,又叫Deimos,每30小时绕火星运行一周。火卫二比火卫一小许多
火星被称为红色的行星,这是因为它表面布满了氧化物,因而呈现出铁锈红色。火星表面的大部分地区都是含有大量的红色氧化物的大沙漠,还有赭色的砾石地和凝固的熔岩流。火星上常常有猛烈的大风,大风扬起沙尘能形成可以覆盖火星全球的特大型沙尘暴。每次沙尘暴可持续数个星期。
火星两极的冰冠和火星大气中含有水份。从火星表面获得的探测数据证明,在远古时期,火星曾经有过液态的水,而且水量特别大。这些水在火星表面汇集成一个个大型湖泊,甚至是海洋。现在我们在火星表面可以看到的众多纵横交错的河床,可能就是当时经水流冲刷而成的。此外火星表面的许多水滴型“岛屿”也在向我们暗示这一点。
火星表面有一条巨大的“水手谷”。这是一个长约4000公里的巨大峡谷,它是在远古时期的洪水和火山活动的共同作用下形成的。火星上的巨大火山——奥林匹斯山高约2万7千米,是地球最高峰珠穆朗玛峰高度的三倍。它是太阳系中最高的山峰。火星有两个微小的卫星,直径都不到80公里,看起来更象是被俘获的小行星。
一直以来火星都以它与地球的相似而被认为有存在外星生命的可能。近期的科学研究表明目前还不能证明火星上存在生命,相反的,越来越多的迹象表明火星更象是一个荒芜死寂的世界。尽管如此,某些证据仍然向我们指出火星上可能曾经存在过生命。例如对在南极洲找到的一块来自火星的陨石的分析表明,这块石头中存在着一些类似细菌化石的管状结构。所有这些都继续使人们对火星生命的是否存在保持极大的兴趣。

 

质量
6.421e+23 kg
赤道半径
3,397.2 km
平均密度
3.94 gm/cm ^3
平均日距
227,940,000 km
自转周期
24.6229 小时
公转周期
686.98
赤道地表重力
3.72 m/sec^2
赤道逃逸速度
5.02 km/sec
最低地表温度
-140°C
平均地表温度
-63°C
最高地表温度
20°C
大气压力
0.007 bars
大气组成
二氧化碳95.32% 2.7% 1.5% 0.13% 一氧化碳0.07% 0.03% 其他0.000291

地球

2010-12-16 11:02
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地球这颗有着广阔天空和蓝色海洋的行星始终给人以坚实巨大的感觉。而在宇宙中,地球给人的印象却并非如此:这个在一层薄薄而脆弱的大气笼罩下的星球并不见得有多大。在太空中,地球的特征是明显的:漆黑的太空、蓝色海洋、棕绿色的大块陆地和白色的云层。
 
地球是太阳的从里往外数第三颗行星,距太阳大约有 150000000 公里。地球每 365.256 天绕太阳运行一圈,每 23.9345 小时自转一圈。它的直径为 12756 公里,只比金星大了一百多公里。人们梦想能在太空中旅行,能欣赏宇宙的奇观。而从某种意义上说,我们都是太空旅行者。我们的宇宙飞船是地球,飞行速度是每小时 108000 公里
地球内部可分为地壳、地幔和地核三大部分。地壳厚约30km,地幔厚约2840km,地核厚约3500km。每一部分又可细分。地核可分为外部液态地核和内部固态地核,地幔可分为上地幔和下地幔,地壳则可分为海洋地壳和大陆地壳。
 
这是伽利略木星探测器在1990年12月11日距地球150万英里时发回的地球照片。图中可见印度次大陆和澳洲(NASA)
 
这是地球内部结构示意图。从里到外分别是地核、地幔和地壳。每一层又可继续分为多个小层
 
这是地球南极洲的照片,是由多张由伽利略探测器拍摄的照片拼合而成的。(NASA)
 
这是伽利略探测器于1990年12月8日发回的南极洲照片。图中所示的南极洲地区宽约1600英里(NASA)
 
这是伽利略探测器1992年再次飞掠地球前往木星进行探测的途中,在距地球620万公里时将镜头调转拍摄的地球与月球的合影(NASA)
 
这是由伽利略探测器在前往木星的途中于1992年拍摄的地球与月球的合影(NASA)
 
飓风眼的3D图,使用红蓝眼镜观看可获得立体效果(NASA)
 
位于乍得的一个大型陨石坑的雷达图片(NASA)
 
计算机合成的美国亚里桑那州大峡谷3D模型(NASA)
 
航天飞机拍摄的中国矿物资源雷达图片(NASA)
 
航天飞机拍摄的中国长城雷达图片(NASA)
 
航天飞机拍摄的香港雷达图片(NASA)
地球是一个活跃的行星。根据板块构造说,地壳由几大板块构成,这些板块漂浮在炽热的地幔上缓慢移动。它的运动方式基本有两种:扩张和缩小。扩张运动表现为两个板块相互远离,地下岩浆涌出形成新的地壳;缩小运动表现为两个板块相互碰撞,一个板块钻到另一板块的下面,在地幔的高温中逐渐消融。在板块交界处常常存在许多巨大的断层,地震频繁,火山众多。地球的外壳非常年轻,它不断受到大气、水和生物的侵蚀,并在地质运动中不断地重建。所以地球表面没有像月球那样坑坑洼洼地遍布陨石坑。这样的地壳构造在太阳系中是独一无二的。
地球有一个适合生物生存的大气层。在这个大气层中氮气占78%,氧气占21%,余下的1%是其他成份。地表年平均气温15摄氏度,平均气压101.3千帕。地球初步形成时,大气中存在有大量的二氧化碳,但是到今天,它们几乎都被结合成了碳酸盐岩石,少量溶入了海洋或被植物消耗掉了。地壳板块构造运动与生物活动共同维持着二氧化碳的循环。大气中仍然存在的少量二氧化碳带来了温室效应,这对维持地表气温极其重要。温室效应使地球年平均气温从早期的-21℃提高到了宜人的14℃,没有它海洋将会结冰,生命将不复存在。而随着社会的发展,人类将大量的二氧化碳被排放到了大气中:过多的二氧化碳会使温室效应变得越来越严重。我们不希望地球变得像金星般炎热。
地球是太阳系中唯一已知存在生命的行星。它快速的自转与富含镍铁熔岩的地核共同形成了一个巨大的磁气圈。在太阳风的吹拂下,磁气圈的形状被扭曲成水滴状。它与大气一同担当了阻止来自太阳和其它天体有害射线的任务。地球的大气还使我们免受流星雨的袭击,大多的陨石在它们到达地面前便已烧毁了。
人类开始太空探索后,我们已对自己的行星有了更多的认识。人类的第一颗人造地球卫星发现地球周围有一个强烈的辐射区,现在我们把它叫作 Van Allen 辐射带。这个辐射带是宇宙中高速运动的带电粒子在赤道上空被地球的磁场俘获而形成的一个环状区域。曾经被认为非常平静上层大气,其实是非常活跃的,它在太阳辐射的影响下遵循着热胀冷缩规律。上层大气的这些特性对地球的天气系统有很重要的影响。

 

质量
5.976e+24 kg
赤道半径
6,378.14 km
平均密度
5.515 gm/cm ^3
平均日距
149,600,000 km
自转周期
0.99727
公转周期
365.256
平均轨道速度
29.79 km/sec
赤道地表重力
9.78 m/sec^2
赤道逃逸速度
11.18 km/sec
平均地表温度
15°C
大气压
1.013 bars
大气组成
77%
 
21%
 
其它 2%

地球只有一个天然卫星——月球。有人认为小行星 3753 (1986 TO) 是地球的另一个卫星,但事实上尽管它与地球的轨道有很复杂的关系,但还不能称之为卫星,最多只能叫它地球的“伙伴”。由于月球的内部构造已经固化,它的地质活动非常不活跃。
关于月球的幻想和神话自从人类有历史起就一直延绵不绝。但一直到现代,月球的成因仍然是个谜。有人认为它是与地球从同一块星际物质中形成的,而有的人认为它是地球在遭到另一不明大天体撞击后产生的碎片重新聚合形成的。但不管怎么说,月球毕竟是离我们最近的天体。它对人类有着不可取代的意义。
 
这是1972年美国阿波罗17号宇宙飞船在返回地球途中拍摄的月球照片(NASA)
 
月球内部结构示意图。月球内部由月壳、月幔和月核三部分组成。月壳平均厚度只有70km,月核的直径约在300-425km之间
 
这是用一千五百张由克莱门汀号飞船拍摄的照片拼合起来的月球南极图。月球南极黑色的陨坑内可能因终年不见阳光而保存有水冰(NASA)
 
这是由阿波罗17号宇航员拍摄的月球岩石照片,远处空中悬挂着的天体是地球(NASA)
 
这是由美国月球环绕器5号拍摄的哥白尼陨坑的一侧。哥白尼陨坑有93km宽(NASA)
 
这是阿波罗17号在环绕月球飞行过程中拍摄的哥白尼陨坑照片(USGS/NASA)
质量
7.349e+22 kg
赤道半径
1.2298e-02 km
平均密度
3.34 gm/cm ^3
平均地距
384,400 km
自转周期
27.32166
公转周期
27.32166
平均轨道速度
1.03 km/sec
赤道地表重力
1.62 m/sec^2
赤道逃逸速度
2.38 km/sec
昼间平均地表温度
107°C
夜间平均地表温度
-153°C
最高地表温度
123°C
最低地表温度
-233°C

金星

2010-12-16 11:04
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金星分别在早晨和黄昏出现在天空,古代占星家一直认为存在着两颗这样的行星,于是分别将它们称为“晨星”和“昏星”。在英语中,金星——“维纳斯”是古罗马的女神,像征着爱情与美丽。而一直以来,金星都被卷曲的云层笼罩在神秘的面纱中。
 
金星是距太阳的第二颗行星,它与地球在体积、质量、密度和重量上非常相似,可以算作是地球的姊妹星。而事实上金星与地球非常不同。金星上的一天相当于地球上的243天,而它的一年却只有225天。金星的自东向西自转还使得太阳在金星上西升东落。金星有厚厚的二氧化碳的大气,没有水。它的云层是由硫酸微滴组成的。它的地表大气压是地球上的九十多倍。金星浓厚的二氧化碳大气造成强大的“温室效应”,太阳光能够透过大气将金星表面烤热,但地表辐射却受到大气的阻隔,热量无法得到释放,致使地表温度高达摄氏四百八十多度。这样高的温度使得金属都会熔化。
 
这是美国宇航局水手10号探测器1974年拍摄的金星照片,显示金星被浓厚的云层包围
 
金星内部结构尚未有定论,但据认为它可能有一个半径约3000km的固态核
 
这是伽利略探测器1990年拍摄的金星照片。照片着了蓝色以突出其云层结构图案
 
这是哈勃太空望远镜1995年拍摄的金星紫外光照片(HST)
 
这是经计算机拼合而成的金星全球地表图,使用了麦哲伦探测器1991年拍摄的多张金星雷达照片
 
这是根据麦哲伦探测器发回的数据模拟而成的金星表面高3km的Gula火山和直径约48.5km的Cunitz陨石坑
 
这是金星表面的Eistla Regio裂谷,远入地平线右侧是Gula火山,左侧是2km高的Sif火山
 
蛛网地形是在金星表面发现的另一种明显的地形特征
 
这是金星表面的“方格纸地形”。图中每两条平行线之间的距离约为1km
 
这是1975年前苏联的金星9号和金星10号探测器在金星表面着陆后发回的照片
 
这是1982年前苏联的金星13号探测器在金星着陆后发回的金星表面的彩色照片
 
这是1982年前苏联金星14号在金星着陆后发回的黑白照片
金星的浓厚的云层至今仍是妨碍科学家揭开金星表面奥秘的主要原因。射电望远镜和射电摄影系统的出现使我们能够看到厚厚的云层下面的金星表面。金星的表面比较年轻,是300至500万年前才形成的。科学家们正在研究是何原因导致这一现象的。金星的地形主要是覆盖着熔岩的广阔平原和受地质活动破坏的山脉或高原。位于Ishtar地区的Maxwell山是金星上最高的山峰。Aphrodite地区的高原几乎占据了赤道地区的一半。通过麦哲伦计划获得的金星2.5公里以上高原区图像显示它存在明亮的潮湿土壤。然而,在金星表面,液态水是不可能存在的。有一种假设认为这些明亮的区域可能是由于金属化合物。研究显示,这些金属可能是硫化铁。它无法在平原地区存在,但在高原地区是可能的。这些金属也可能是外来的,它导致的效果是一样的,但浓度要低一些。
金星的表面随机布满了许多小型陨石坑。由于金星的浓厚大气,直径小于2公里的陨石坑几乎无法保留下来。而当大型陨石在小型陨坑形成前撞击金星表面,其产生的碎片在地表产生了例外的陨石坑群。火山及火山活动金星表面为数很多。至少85%的金星表面覆盖着火山岩。大量的熔岩流经几百公里,填满低地,形成了广阔的平原。除了几百个大型火山,100000多座小型火山口点缀在金星表面。从火山中喷出的熔岩流产生了了长长的沟渠,范围大至几百公里,其中一条的范围超过7000公里。

 

质量
4.869e+24 kg
赤道半径
6,051.8 km
平均密度
5.25 gm/cm ^3
平均日距
108,200,000 km
自转周期
-243.0187
公转周期
224.701
赤道地表重力
8.87 m/sec^2
赤道逃逸速度
10.36 km/sec
平均地表温度
482°C
大气压
92
大气成份
二氧化碳96% 3+% 少量的二氧化硫、水汽、一氧化碳、氩、氦、氖、氯化氢和氟化氢

太阳

2010-12-16 11:05
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太阳在浩瀚的宇宙中谈不上有什么特殊性。组成银河系的有大约两千亿颗恒星,而太阳只是其中中等大小的一颗。太阳已的年龄有46亿岁,正处在它一生中的中年时期。作为太阳系的中心,地球上所有生物的生长都直接或间接地需要它所提供的光和热。
 
太阳对太阳系而言是一个有着巨大影响并占支配地位的天体。它的直径达一百四十多万公里,是地球直径的一百多倍;质量占整个太阳系的九十九点八。要用一百多个地球才能填满太阳的圆面,而它的内部则能容纳大约一百三十万个地球。
 
这是1973年美国天空实验室拍摄的太阳照片,照片中有一个难得一见的巨大日饵。(NASA)
 
太阳内部构成示意图。它的中心是一个巨大的核聚变反应区。
 
这张太阳的圆面照片摄于H-alpha波段。H-alpha波段是一个狭窄的红色光波段。
 
这是太阳在紫外线波段的照片。摄于1996年。(ESA/NASA)
 
摄于H-alpha波段的太阳日饵照片。
 
太阳黑子照片。黑色的是太阳黑子,其周围的斑驳特征反映出太阳表明激烈的对流活动。
 
太阳磁区照片。黑色的是正极,白色的是负极。
 
发生于1991年的日全食,摄于美国加利福尼亚州。该图由五张单独的照片拼合而成。
 
1994年发生的日全食,照片摄于智利。图中可见因月球表面折射产生的贝丽珠。
 
发生于1999年日全食。该照片摄于英国,当时天空中有阴云。
 
2000年圣诞节当天发生的日食。由一位美国天文摄影爱好者拍摄。
 
一架喷气客机从巨大的太阳背景中飞过,由Thierry Lagault摄于法国巴黎近郊。
太阳内核的温度高达摄氏一千五百万度,在那儿发生着氢-氦核聚变反应。核聚变反应每秒钟要消耗掉约五百万吨的物质,并转换成能量以光子的形式释放出来。这些光子从太阳中心到达太阳表面要花一百多万年。光子从太阳中心出发后先要经过辐射带,沿途在与原子微粒的碰撞丢失能量。随后要经过对流带,光子的能量被炽热的气体吸收,气体在对流中向表面传递能量。到达对流带边缘后,光子已经冷却到五千五百摄氏度了。
我们所能直接看到的是位于太阳表面的光球层。光球层比较活跃,温度约为摄氏六千多度,属于比较“凉爽”部分。光球层上有一个个起伏的对流单元“米粒”。每个米粒的直径在一千六百公里左右,它们是一个个从太阳内部升上来的热气流的顶问。就是在不断的对流活动中,太阳每秒钟向宇宙空间释放着相当于一千亿个百万吨级核弹的能量。
在光球层的某些局部温度比较低,在可见光范围内这些部位就显得比其它地方黑暗,所以人们称之为“黑子”。光球层外包裹着色球层,太阳将能量通过色球层向外传递。这一层中有太阳耀斑,所谓耀斑是黑子形成前产生的灼热氢云。色球层之外是太阳大气的最外层日冕。日冕非常庞大,可以向太空绵延数百万公里,但只有在日全食时才可看到它。人们可以在日冕中可以看到从色球层顶端产生的巨大火焰“日饵”。
在辐射光和热的同时,太阳也产生一种低密度的粒子流——太阳风。太阳风以每秒四百五十公里的速度向宇宙空间辐射。地球和其它某些行星的极光也是太阳风带来的。如果一段时间内太阳风异常强大,便形成了太阳风暴。太阳的磁场极其强大复杂,其范围甚至越过了冥王星轨道。
太阳已经46亿岁了,它还可以继续平静地燃烧约50亿年。50亿年后,太阳内部的氦将转变成更重的元素,亮度会增加到现在的一倍,体积也将不断膨胀,水星金星地球都将进入它的大气。在经历一亿年的红巨星阶段后,太阳将耗尽所有能源而坍缩成一颗白矮星,并通过向宇宙空间抛射物质而形成一个行星状星云

 

质量
1.989e+30 kg
赤道半径
695,000 km
平均密度
1.410 gm/cm ^3
自转周期
25-36
逃逸速度
618.02 km/sec
平均表面温度
6,000°C
年龄
46 亿年
主要化学成份
92.1% 7.8% 其他0.1%

水星

2010-12-16 11:07
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水星距太阳五千八百万公里,是太阳系中和太阳最近的行星。水星没有卫星,它的体积在太阳系中列倒数第二位,仅比冥王星大。因为水星与太阳非常接近,所以它的白昼地表温度可高达摄氏四百二十七度;而到晚上又骤降至摄氏零下一百七十三度。
 
水星的公转周期约为八十八个地球日,自转周期约为五十九个地球日。这样一来使得水星的一昼夜长达一百七十六个地球日。所以一进入夜晚,水星表面将连续几周处于黑暗中。这也是造成水星表面昼夜温度差巨大的原因之一。
 
以下是美国水手10号探测器发回的一系列近距离水星图片。这是水星的一个半球,上北下南
 
水星的内部结构。它有一个主要由铁和镍构成的核,幔和壳的主要成份是硅酸盐
 
位于一个古老的陨坑盆地中的年轻陨坑。这个年轻陨坑的直径约为十二公里
 
一处陨坑非常密集的地表。此处有大量的直径从一公里至三十八公里的各种大小的陨石坑
 
这是水星的南极地区。极点的位置在那个仅边缘被阳光照到的“赵孟?陨坑”中
 
水星南极地区的某一部分,和水星其他大部分地区一样布满了大量陨坑
 
一个年轻平原上的陨坑群,最大的一个直径约一百公里
 
两个分别宽约四十公里的非常显眼的放射状陨坑。从左上至中下的条形白色构造与此无关
 
位于水星北半球的一个地区。前方是陨坑群,后方是大片的光滑平原
 
边缘由多层小圈组成的陨坑,直径约九十八公里,是多种类型的水星陨坑中的一种。仔细观察可以发现前景中的另一个小型陨坑也属此类
 
这是一个环形平原。其形成早期曾经充满熔岩,随后即受到大量陨石轰击
 
在此图中可看到一条长约三百公里的悬崖。水星拥有许多类似地形
由于水星表面温度太高,它不可能像它的两个近邻金星和地球那样保留一层浓密大气,因此无论是白天还是夜晚,水星的天空都是漆黑的。在水星漆黑的天空中可以看到明亮的金星和地球。水星极其稀薄的大气主要是由从太阳风中俘获的气体组成的,其密度只有地球大气的12%。主要成份为氦(42%)、汽化钠(42%)和氧(15%)等。水星表面的岩石吸收了大量的阳光,反射率只有8%,所以水星是太阳系中最暗的行星之一。
由于水星只在黎明或白天出现,因此在地球上观测水星较为困难。这一状况直至20世纪70年代中期美国发射了“水手”号探测器才有所改变。“水手10号”发回的图片显示水星的表面与月球极其相似,上面布满了深浅不一的陨石坑。这表明水星也遭受过陨石接连不断的轰击。但水星表面也有广阔的平原,这表明水星在形成初期可能是液态的,后来逐渐冷却凝固成了一个岩石星球。曾经有一些大型的陨石险些把水星打碎,使从裂开的地壳涌出的熔岩流在水星表面到处流淌。水星表面还纵横交错地分布着一些非常长的悬崖峭壁,最高的可达三千多米。水星有一个主要由铁和镍构成的核,水星幔和壳的主要成份则是硅酸盐。它是太阳系含铁量最高的行星。
水星上没有液态的水,但1991年在其北极地区观测到一个亮斑。据推测,这个亮斑可能是由于贮存在水星表面或地下的冰反射了阳光造成的。仅管水星表面温度极高,但在其北极的一些陨坑内终年不见阳光,温度常年底于-161摄氏度。这足以使来自水星内部或宇宙空间的水份以冰的形态保存下来。

 

质量
3.303e+23 kg
赤道半径
2,439.7 km
平均密度
5.42 gm/cm ^3
平均日距
57,910,000 km
自转周期
58.6462
公转周期
87.969
平均轨道速度
47.88 km/sec
赤道地表重力
2.78 m/sec^2
赤道逃逸速度
4.25 km/sec
平均地表温度
179°C
最高地表温度
427°C
最低地表温度
-173°C
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