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太阳系的“四大天王”
发布时间:2024-12-07
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“气态巨行星”(Gas Giant)一词最早出现在一市1952年出版的科幻小说中,现在指的是主要由气体构成、核占比较小的大行星。在太阳系里,火星轨道和小行星带以外的外太阳系中,散落着的四颗行星——市星、土星、天王星和海王星,被统称为气态巨行星,也叫类市行星。实际上,市星和土星比天王星和海王星要大,组成成分也不太一样,天王星和海王星也被归为冰巨星。因此,这四颗星也被叫作巨行星。

在太阳系之外,天文学家通过开普勒空间望远镜等设备发现了数干颗系外行星,大部分是气态巨行星。他们希望这些系外行星能告诉我们一些太阳系形成的奥秘。

太阳宫殿的守护神

从火星的轨道向外,进入太阳系的中部地区,这个区域传统的名称为“外太阳系”,是气态巨行星的领地,包括木星、土星、天王星、海王星的四颗行星,占了环绕太阳的天体中99%的已知质量。不同于以岩石为主的内太阳系,这一区域的固体主要的成分是“冰”(水、氨和甲烷)。

由于肉眼可见,木星很早就为人所知。木星是太阳系最大的行星,它的半径几乎是地球的11倍。如果把太阳系的其他行星加在一起,木星也装得下!木星的卫星众多,现在确认的有67颗。在木星由致密的岩石和冰组成的核的外面,包裹着主要由氢和氦组成的大气,大气中还有少量的氨和甲烷。

土星也较早出现在人类天文观测史中。它是太阳系第二大行星,半径是地球的9倍,因拥有美丽的环而被称为“太阳系的宝石”。土星有62颗卫星环绕,其中53颗获得正式命名,9颗待确认。土星在内核、表面、大气成分等方面跟木星很像。

天王星是1781年被发现的,它的半径是地球的4倍,拥有27颗卫星。天王星的大气成分主要是氢、氦、甲烷。天王星的独特之处就是它几乎是“躺着”的姿态。

行星一边绕着太阳公转,一边自转,在自转轴和公转轴之间有一个倾斜角度。地球的倾斜角度约为23°,给了地球春夏秋冬的四季变化。天王星的倾斜角度高达98°,20多年才度过一季。它的自转和金星的自转一样,是顺时针转动的。据科学家推测,天王星的独特之处可能是很久以前发生的一次巨大碰撞造成的。

海王星是在1846年发现的,是唯一利用数学推测而非有计划观测发现的行星。它的半径也是地球的4倍,拥有14颗已知的卫星。它的大气结构与天王星类似。