|
||||
|
||||
 |
|
|||||||||||||||||
无可争议的八大行星 |
||||||||||||||||||
| 寂寞的水星在太阳系中运动最快(图) |
||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||
水星是九大行星中最靠近太阳的行星，水星和太阳之间的视角距不超过28度，我国古代称其为“辰星”。西方人叫它墨丘利，墨丘利是罗马神话中专为众神传递信息的使者，而水星也不愧为信使的称号：它是太阳系中运动最快的行星。水星公转平均速度为每秒48公里，公转周期约为88天。 由于水星距离太阳太近了，个头又小，人们平时很难看到它。表面被陨石砸得满是坑洞，地貌酷似月球，不同的是，水星表面少有像月海一样的平坦地区，其上布满了大大小小的环形山，还有辐射纹、平原、裂谷、盆地等地形。水星大气非常稀薄，昼夜温差很大，阳光直射处温度高达427℃，夜晚降低到-173℃。 九大行星中，除地球之外，水星的密度最大。可能有一个含铁丰富的致密内核，直径大约和月球相当，灰色，直径约4878公里，只比地球的1/3大一点，水星的体积是地球的5.62％，质量是地球的0.05倍。水星外貌如月，内部却像地球，也分为壳、幔、核三层。天文学家推测水星的外壳是由硅酸盐构成的，其中心有个比月球还大的铁质内核。水星有出人意料的微弱的磁场和辐射带。 水星的自转周期为58.646日，自转方向与公转方向相同。由于自转周期与公转周期很接近，所以水星上的一昼夜比水星自转一周的时间要长得多。 它的一昼夜为我们的176天，白天和黑夜各88天。水星公转轨道的近日点进动受太阳强大质量影响，有每世纪快43〞的反常进动，可用相对论解释。 水星没有卫星，因此水星的夜晚是寂寞的，那里没有“月亮”，除了太阳以外，天空中最亮的星是金星。 |
||||||||||||||||||
| 金星是太阳系内唯一逆向自转的大行星 |
||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||
金星，太阳系九大行星之一，按距离太阳由远到近的顺序排列第二。中国古代称“太白星”，为除日、月之外全天最亮的星，最亮时达-4.4等。由于金星位于地球轨道内侧，所以总是出现在太阳附近，它与太阳的角距不大于48°，当位于太阳西方时为晨星，位于太阳东方时为昏星，古代的人为它们分别命名，称晨星为“启明”，称昏星为“长庚”。 至今尚未发现金星有卫星。金星的公转轨道是一个很接近正圆的椭圆，其离心率仅0.007，轨道倾角为3.4°。与太阳的平均距离为0.723天文单位，平均轨道速度约35公里/秒，公转周期224.7日。金星与地球间的距离变化相当大，最近时仅4×10 7 公里，此时视直径为61″；最远时可达2.57×10 8 公里，视直径仅10″。 金星是太阳系内唯一逆向自转的大行星，也就是说，在金星上太阳是西升东落的。金星的自转非常缓慢，周期为243日，比它的公转周期还要长。金星上的一昼夜相当于117个地球日。金星的大小、质量、密度与地球都很接近，其半径约6050公里，是地球赤道半径的95%；质量为4.87×10 27 克，是地球的81.5%；平均密度约为地球的95%。金星有一层非常浓密的大气，表面气压相当于地球的90倍，主要由二氧化碳组成，占97%以上，此外还有少量的氮、氩、一氧化碳、水蒸气，氯化氢和氟化氢等。 金星大气中还存在着频繁的放电现象。由于有浓密的大气保护，金星表面较为平坦，环形山的数目很少，有一些不太高的山或山脉。金星表面不存在任何液态水，由于严酷的自然条件，是不可能有生命存在的。金星没有磁场和辐射带，太阳风、紫外线和Ｘ射线可以长趋直入，直达大气深处，在离表面附近的地方形成薄薄的电离层。 由于行星大气中的二氧化碳和水气可以让可见光和紫外线顺利通过，对于红外线却相当于不透明。太阳辐射的可见光和紫外线可以穿过它们加热行星表面，行星向外辐射的热能(主要是红外线)却被吸收和阻挡，最终又返回到行星表面，这样，行星的表面温度会不断升高，要在较高的温度下才能达到热平衡。金星大气非常浓厚，而且97%以上是二氧化碳，因此温室效应非常强烈，表面温度达480℃左右，而且基本上无地区、昼夜季节的差别。 |
||||||||||||||||||
| 太阳系九大行星之一：地球 |
||||||||||||||||||
 |
||||||||||||||||||
一、自转和公转 1543年，哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。此后，大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转，同时围绕太阳公转。1851年，法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验（傅科摆试验），证明地球的自转。地球自转周期约为23时56分4秒平太阳时，地球公转的轨道是椭圆的。公转轨道的半长径为149597870公里，轨道的偏心率为0.0167，公转周期为一恒星年，公转平均速度为每秒29.79公里，黄道与赤道交角（黄赤交角）为23°27′。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带（热带、南北温带和南北寒带）的区分。地球白转的速度是不均匀的，有长期变化、季节性变化和不规则变化。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，即岁差和章动、极移和黄赤交角变化。 二、形状和大小 地球是球形这个概念的出现，可上溯到公元前五、六世纪。当时，希腊的毕达哥拉斯学派的哲学家只是从球形最美的观念出发产生这一概念的。亚里士多德根据月食时月球上地影是一个圆，第一次科学地论证了地球是个球体。中国早在战国时期，哲学家惠施已提出地球是球形的看法。 公元前三世纪，古希腊的地理学家埃拉托斯特尼成功地用三角测量法测量了阿斯旺和亚历山大城之间的子午线长。中国唐朝时期，在一行的指导下，由南宫说率领的测量队在河南省黄河南北的平原地带进行了最早的弧度测量，算出了北极的地平高度差一度，相当于南北地面距离相差约351里80步（唐朝的长度单位5尺=1步，300步=1里），从而可算出地球的半径。这项工作比阿拉伯人的类似工作约早100年。在现代，除用大地测量方法外；还可用重力测量确定地球的均衡形状。人造地球卫星上天后，地球动力学测地方法得到很大发展。各种方法的联合使用，使得地球形状和大小的测定精度大大提高。1976年国际天文学联合会天文常数系统中，地球赤道半径α为6378140米，地球扁率因子1/f为298.257。地球不是正球体，而是扁球体，或者说，更象个梨状的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明、地球的赤道也是个椭圆，据此可认为地球是个三轴椭球体。地球自转产主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形状，极半径比赤道半径约短21公里。地球内部物质分布的不均匀性，进一步造成地球表面形状的不规则性。在大地测量学中，所谓的地球形状是指大地水准面的形状，在这个面上重力位各处相同，是个等位面。日、月对地球的引力作用使地球上的海洋、大气产生潮汐现象，也使固体地球（在某种程度上是个弹性体）发生弹性形变，这就是所谓“固体潮”。 三、质量和重力加速度 地球的质量为5.976×l0 27 克，这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5．52克/厘米 3 。地球上任何质点都受到地球引力和惯性离心力的作用，二者的合力就是重力。重力随高度递增而减小，也随纬度而变化。赤道上的重力加速度为978.伽（厘米/秒 2 ），两极处为983.2伽。有些地方还会出现重力异常现象，这反映出地球内部物质分布的不均匀性。重力异常同地质构造和矿床有关。地球因受到日、月引潮力的作用，它的重力加速度也有微小的周期变化，最大的可达十分之几毫伽。 四、构造 地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部，有核、幔、壳结构。地球外部，有水圈、大气圈，还有磁层，形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。 地球表面十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖，湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液态水层，叫做水圈，从形成至今至少已有30亿年。地球的表层由各种岩石和土壤组成，地面崎岖不平，低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊；高出水面的陆地则有平原、高山。地球固体表面总垂直起伏约为20公里，它是珠穆朗玛峰顶（据中国登山队1975年测定，珠穆朗玛峰海拔高度为8848.13米）和最深的海洋深度（马里亚纳海沟深度约11公里）之间的高差，它超过大陆地壳平均厚度的一半。洋底象陆地一样不平坦，也不平静。洋底岩石年龄要比陆地年轻得多。陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年。陆地上到处可以找到沉积岩，说明在远古时期这些地方可能是海洋。地表虽有少量的环形山，但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山，这是因为地球表面受到外力（水和大气）和内力（地震和火山）的作用，不断风化、侵蚀和瓦解的结果。 长期以来，人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆起和沉降，以垂直运动为主，水平运动是次要的。近十多年来，愈来愈多的科学家认为，地球上部不仅有垂直运动，而且还有更大的水平运动，海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的。1912年伟格纳提出大陆漂移假说。此后，有的地质学家认为，地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆。但在很长时期里许多科学家拒绝承认大陆漂移假说，因为当时人们很难相信有这么大的力量把原先的大陆块撕开，使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置。六十年代初，黑斯和迪茨提出了洋底扩张假说，认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。正是由于洋底扩张假说和板块运动理论的发展，又使大陆漂移学说重新受到重视。 地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈，其下几百公里厚的一层是软流层，强度较小，在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性。岩石圈漂浮在软流圈上。在地球内部能量（原始热量和发射性热）释放时，地内温度和密度的不均匀分布，引起地幔物质的对流运动。地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的裂隙向两侧方向运动，不断形成新的洋底。此外，老的洋底不断向外扩张，当它们接近大陆边缘时，在地幔对流向下拖曳力的作用下，插入大陆地壳下面，致使岩石圈发生一系列的构造运动。这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次。岩石圈被一些活动构造带所割裂，分成几个不连续的单元，称为大陆板块。勒比雄把全球岩石圈分成六大板块：欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。海底的扩张导致大陆板块发生运动。板块的相互挤压造成了巨大的山系，自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索，最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况；也有的地方，两个板块的岩石同时下沉，造成洋底的深渊，此外，板块的运动还造成了火山和地震。关于板块运动的理论，目前还在不断发展之中，同时也存在许多有争论的问题。 五、起源和演化 对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶，至今已经提出多种学说。现在流行的看法是：地球作为一个行星，远在46亿年以前起源于原始太阳星云。它同其他行星一样，经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。地球胎形成伊始，温度较低，并无分层结构，只是由于陨石物质的轰击，放射性衰变致热和原始地球的重力收缩，才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高，地球内部物质也就具有越来越大的可塑性，且有局部熔融现象。这时，在重力作用下物质分异开始，地球外部较重的物质逐渐下沉，地球内部较轻的物质逐渐上升，一些重的元素（如液态铁）沉到地球中心，形成一个密度较大的地核（地震波的观测表明，地球外核是液态的）。物质的对流伴随着大规模的化学分离，最后地球就逐渐形成现今的地壳、地幔和地核等层次。 在地球演化早期，原始大气逃逸殆尽。伴随着物质的重新组合和分化，原先在地球内部的各种气体上升到地表成为第二代大气，后来，因绿色植物的光合作用，进一步发展成为现代大气。另一方面，地球内部温度升高，使内部结晶水汽化。随着地表温度逐渐下降，气态水经过凝结、降雨落到地面形成水圈。约在三、四十亿年前，地球上开始出现单细胞生命，然后逐步进化为各种各样的生物，直到人类这样的高级生物，构成了一个生物圈。 |
||||||||||||||||||
|
|