我们的宇宙是一个不可想象的巨大空空间,包含数十亿个天体。但是,大部分都是完全空!比如我们的太阳系,有八颗行星:水星离太阳最近,热得要命。金星是太阳系中最亮的行星。
地球是唯一能维持生命的星球,也是我们宝贵的家园。我们也称它为“蓝色星球”。还有一颗叫做火星的“红色星球”,宇航员希望有一天能在那里找到生命。我们在那里发现了水,所以我们似乎达到了一定的水平!
插图:顶部和底部
除了这些内行星之外,还有四颗更大的行星,它们被称为“巨行星”,因为它们与其他四颗行星相比质量巨大而得名。这四颗行星是木星、土星、天王星和海王星。
巨型行星也被称为木星行星。朱庇特来自于罗马神话中的众神之王朱庇特,也是朱庇特的早期名字。因此,木星将其他巨型行星描述为类木星行星。所有的木星行星都曾被称为“气态巨行星”,而天王星和海王星后来被归类为“冰巨行星”。
为什么这些行星被称为气体巨行星和冰巨行星?
什么是气态巨行星?
气态巨行星被归类为一种行星,其原始成分是气态的,有一个小的岩石核心,如氢和氦。我们太阳系的气态巨行星是木星、土星、天王星和海王星。这些行星被称为木星行星。它们被命名是因为它们是木星后面的行星,位于太阳系的外部区域,超过了火星和小行星带。
与海王星和天王星相比,木星和土星的质量要高得多。它们的气体成分也不同。
插图:土星和木星行星——木星和土星
太阳系中第一颗也是最大的气态巨行星是木星,它的半径几乎是地球的11倍。目前已知50颗卫星,还有17颗卫星等待NASA确认。
这颗行星主要由氢、甲烷、氨和氦组成,围绕着一个由岩石和冰组成的核心。推测磁芯多由液态金属氢制成,会在其周围产生巨大的磁场。
第二大气态行星是土星,大约是地球半径的九倍。土星的显著特征是它的大环,它们的形成对科学界来说仍然是个谜。土星有53颗卫星,还有9颗正在等待美国宇航局的确认。土星还含有类似木星的成分,即氢和氦,以及与木星相同的原子核。
插图:天王星和海王星-天王星和海王星
第三颗气态行星是天王星,它的半径是地球的四倍。天王星的特别之处在于它以自己的一侧为轴向后旋转;国内外唯一一颗以这种方式旋转的行星是金星。根据美国宇航局的说法,这颗行星有27颗卫星,海王星的大气由氢、氦和铵组成。
太阳系最后一颗气态行星是海王星,它的半径是地球的四倍。它有13颗已确认的自然卫星,其中一颗正在等待美国宇航局的确认。根据美国宇航局的说法,海王星的大气与天王星的大气相同。
气态巨行星是如何形成的?
天文学家对这些行星的形成有一个共同的看法:它们最初是岩石和冰,就像类地行星一样。像地球一样,类地行星有一个由岩石和金属制成的坚硬外表面。
然而,这些“核心”比我们的地球还要大。这些巨大的核心可以吸引氢和氦等气体。当太阳凝结,周围有大量的氢和氦时,就会出现这种现象。像木星和土星这样的行星可以在太阳形成并吹走原始云层之前吸收足够的氢和氦。
像天王星和海王星这样的行星在太阳系中捕捉不到大量的氢和氦,因为它们的核心很小,轨道离太阳很远。这是天王星和海王星为什么比木星和土星小的更合理的解释。即使天王星和海王星的大气百分比与木星和土星相比,也可以发现天王星和海王星污染更严重,甲烷和铵的浓度更高。
“气体巨人”这个名字是由科幻作家詹姆斯·布里斯在1952年创造的,它指的是所有的巨型行星。这四颗巨行星是巨大的气体球,与地球和其他三颗岩石行星有很大的不同。气态巨行星主要由气体组成,如氢和氦、较厚的金属氢层和熔化的岩石核心。
与岩石行星不同,气态巨行星没有清晰的表面,大气结束和表面开始的地方没有明确的边界。换句话说,你不能在这些行星上着陆,因为它们的大气层会朝着地核逐渐变得更致密,地核可能处于液态或介于两者之间。
插图:木星和氢的结构
直到1990年,才发现了四颗气态巨行星,但在20世纪90年代,人们发现天王星和海王星是由不同的物质组成的,这与土星和木星不同。目前太阳系只有两颗气态巨行星——土星和木星。天王星和海王星现在被称为“冰巨人”。
什么是冰巨人?
冰巨人是巨大的行星,主要由比氦和氢更重的物质组成。这些冰巨人天王星和海王星主要由氧、氮、碳和硫组成,硫是太阳中仅次于氢和氦的第二丰富元素。
插图:天王星和海王星结构
天王星和海王星缺少木星和土星上发现的深金属氢盾,大部分是缺少深氢地幔的冰。因此,这些巨大的行星被称为冰巨星,以区别于气体巨星。
我们对空和太阳系了解得越多,就越知道我们是如何生活在这个星球上的。这是一个缓慢的过程,名字偶尔需要更改,但最终会是值得的!
气态巨行星的研究现状
木星
在谈论这些行星目前的研究计划时,最值得注意的是朱诺飞船,它于2016年抵达木星。朱纳格正在研究木星的环,事实证明这非常困难,因为环在视觉上比土星更微妙。朱诺还观察到木星上的极光,这与我们在地球上发现的粒子不同。它还在高空云中发现了雪粒子。
插图:卡西尼数字项目-
土星
就土星而言,卡西尼计划在2004年开始广泛研究土星的特征,最终在2017年结束。然而,卡西尼号收集的数据仍在分析和研究中。在任务结束时,卡西尼号能够观测到土星的引力场和磁场,科学家们有了新的视角来观察这些环是如何形成的。它最终落入木星,为我们提供了更多关于其大气成分的细节。
天王星
专业天文学家和业余天文学家密集研究和观测的主题是天王星上形成的风暴。科学家们也有兴趣了解天环的结构,并进一步确认天王星的确切大气成分。2013年发现天王星有很多木马小行星。特洛伊小行星是那些与行星在同一轨道上的小行星。
海王星
最后,我们观察气态行星海王星的风暴,这是我们研究的重点。哈勃帮助我们改善了这些风暴,最近似乎平静下来了。科学家们正试图建立一个模型来解释这些风暴的上升和消散。
总之,我们可以说,虽然我们对这些气态行星有了实质性的了解,但仍有一些方面需要进一步的科学研究,这将进一步加深我们对它们的整体了解。
参考材料
1.WJ百科全书
2.天文术语
3.sciabc-王豆豆
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