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太阳系八大行星简表
信息来源: 发布时间:2010年11月11日 【 】 【打印】 【关闭

在距今400年前,伽利略把他自制的望远镜指向夜空。他在望远镜中看到的那些令人惊讶的事实最终颠覆了当时人们普遍持有的那种宇宙观(“天动说”,又称“地心说”)。从伽利略开始由天文学家逐渐描绘出来的太阳系的图像,就是我们今天在教科书里学到的样子。然而,我们今天知道的这种太阳系图像并不是一下子形成的,而是经过了许多曲折和斗争。其间有长年累月对星空的观测,有从原来的天动说转变到地动说(日心说),还有为了探索行星的运动规律所进行的大量及其复杂的计算。

太阳系,顾名思义,是以太阳为主导的一个行星系统。太阳的赤道半径为69.6万公里,太阳质量约为33万倍地球质量,自转轴角度约7.3°。八大行星即水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,太阳系的所有行星全都受太阳引力的支配。

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。水星赤道半径为2440公里,质量约为0.06倍地球质量,自转轴角度(自转轴相对于行星自己的公转面的倾角)接近0°,公转轨道距太阳 57,910,000 千米 (0.38 天文单位),平均转动速度为每秒47.89千米,是太阳系中运动最快的行星。早在公元前3000年的苏美尔时代,人们便发现了水星。水星在外观上很像月球。它的表面有许多的坑穴,没有天然的卫星,也没有真实的大气层;它有个巨大的铁核,是个高密度的行星,磁场强度大约是地球的1% 。水星的表面温度从90至700 K(-180至430 °C)。

金星是离太阳第二近,也是太阳系中第六大的行星。金星赤道半径为6052公里,比地球略小。质量约0.82倍地球质量,自转角度约177.4°。在所有行星中,金星的公转轨道最接近圆,偏差不到1%,距太阳 108,200,000 千米 (0.72 天文单位)。金星的公转轨道很接近于正圆,且与黄道面接近重合。其公转周期约为224.7日,但其自转周期却为243日,也就是说,金星的“一天”比“一年”还长。金星是太阳系内唯一逆向自转的大行星。金星周围也有大气和云层。金星的大气层厚重浓密而奇特,其主要成分为二氧化碳,约占97%以上。因此导致金星上的“温室效应”极其强烈。金星的大气密度是地球的100倍,其大气活动剧烈,大气层中有频繁的闪电和雷暴。金星基本上没有磁场。它的地势比较平坦,但地貌复杂。金星在史前就已被人所知晓。除了太阳与月亮,它是天空最亮的一颗星,中国古代称之为太白或太白金星。它和水星一样,是太阳系中仅有的两个没有天然卫星的大行星。

地球是距太阳第三颗,也是第五大行星,地球的赤道半径为6378公里,质量为千克,自转轴角度约为23.44°。公转轨道半径为149,600,000 千米 (离太阳1.00 天文单位)。地球自西向东自转,与公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替和四季变化。地球自转的速度是不均匀的。同时,由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用,使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化。地球自转产生的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀,成为目前的略扁的旋转椭球体,极半径比赤道半径约短21千米。地球内部从外向内分别为硅质地壳、高度粘滞状地幔、以及一个外层为非粘滞液态内部为固态的地核。地核液体部份导电质的对流使得地球产生了微弱的地磁场。地球内部温度高达5270K(4996.85摄氏度)。“地球”的平均密度为5515千克/米³,是太阳系中密度最高的行星。地球拥有唯一一颗天然卫星——月球。

火星为距太阳第四远,也是太阳系中第七大行星。 火星赤道半径为3396公里,质量约0.11倍地球质量,自转轴角度约为25.19°。火星公转轨道距太阳227,940,000 千米 (1.52 天文单位) 。 火星大气远比地球的稀薄,它的主要成份是二氧化碳,占95%,氮占3%,还有数量极少的氧与水份。在干燥的火星表面上遍地都是红色的土壤和岩石。由于风沙的作用,火星表面到处是沙丘,还有类似河床的地形。这种河床地形在南半球及赤道附近分布,表明距今大约30亿年前的火星上曾像现在的地球上一样有河流,有“水”流动。火星有两颗小型天然卫星:火卫一和火卫二。两颗卫星都很小而且形状奇特,可能是被引力捕获的小行星。火星与其卫星之间的距离也是太阳系中所有的卫星与其主星的距离中最短的,从火星表面算起,只有6000千米。
木星是离太阳第五颗行星,而且是最大的一颗,比所有其他的行星的合质量大2倍(地球的318倍)。木星的赤道半径为7.1492万公里,平均密度为1.33克/厘米³,自转轴角度约为3.1°。公转轨道:距太阳 778,330,000 千米 (5.20 天文单位)。它的亮度仅次于金星。中国古代把它叫做“岁星”,用它来纪年,因为已经知道它的公转周期近于12年。木星是太阳系中自转最快的行星。 木星内部是由铁和硅组成的固体核,称为木星核,温度高达30000℃。木星核的外部绝大部分是氢,液态的氢分子层与液态的金属层合称为木星幔。木星幔的外面是木星的大气层,其大气厚度有1000千米,几乎全由氢和氦构成,只有微量的甲烷、氨和水汽。木星大气浓密,有一系列与赤道平行的明暗交替分布的云带,亮的叫带,暗的叫带纹。其中最引人注目的是位于木星南热带内的大红斑,它呈蛋形,长20000千米,宽11000千米。木星有16颗已知卫星,4颗大伽利略发现的卫星,12颗小的。
土星是离太阳第六远的一颗美丽的行星,凡是用望远镜看过土星的人,无不惊叹不已。土星的赤道半径为6.0268万公里,质量约为地球质量的95倍,自转角度约26.7°。土星公转轨道半径为14亿千米。土星的内部结构与木星相似,也有岩石构成的核。核的外面是5000千米厚的冰层和金属氢组成的壳层。再外面也像木星一样被色彩斑斓的云带包围着。这些彩色的云带主要由氢、氦以及甲烷等组成。真正的土星表面是看不到的,我们看到的只是云顶,其温度低于-200℃。

天王星是太阳系中离太阳第七远行星,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。天王星的赤道半径为2.4764万公里,质量约为17.2倍地球质量,平均密度为1.29克/厘米³,表面平均温度为59k,表面重力加速度(赤道):7.77厘米/秒²,公转轨道距太阳2,870,990,000 千米 (19.218 天文单位),自转轴角度约27.8°。天王星是由威廉·赫歇耳通过望远镜系统地搜寻,在1781年3月13日发现的,它是现代发现的第一颗行星。天王星有15颗已命名的卫星,以及2颗已发现但暂未命名的卫星。

海王星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。海王星的赤道半径为2.4764万公里,质量约为17.2倍地球质量,,自转轴角度约27.8°,公转轨道:距太阳 4,504,000,000 千米 (30.06 天文单位) 。公转一周需要165年。从1846年发现到今天,海王星还没有走完一个全程。海王星和天王星的主要大气成分都是氢和氦,内部结构也极为相近。海王星有8颗已知卫星,7颗小卫星和海卫一。

在2006年以前,太阳系的行星成员中还包括有一个成员,那就是“冥王星”,20世纪末,天文学家开始使用“CCD”(Charge Coupled Device:电荷耦合器件)观测天体,认识到在海王星的外侧还有大量的小天体,冥王星只是其中一个。从此冥王星被废除了行星资格,这也标志着天文学家对太阳系认识的进步。那么,我们现在是否已经完全清楚了太阳系的样子呢?事实并非如此。我们现在所知道的太阳系的样子其实是根据极其有限的观测结果勾勒出来的。2009年,在美国夏威夷启动了一项名叫“泛星计划”的全天观测计划。太阳系如果还有未曾被发现的行星的话,该项计划必能证实它们的存在。这就意味着,太阳系的图像仍有可能被修改。

参考文献:

http://tieba.baidu.com/f?kz=389467639

http://wenwen.soso.com/z/q65912046.htm

《科学世界》2009年5月号

(江敏供稿)


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