太阳系有几个类木行星,它们都是气态行星吗?它们的之间有什么不同?

如题所述

科学家将太阳系行星分为类地行星和类木行星。
顾名思义,类地行星是象地球一样主要由岩石和金属构成的足够“结实”的行星。有着可以“脚踏实地”的表面。水星、金星、火星都能归入此类。它们的共同特点是体积、质量小、平均密度大、卫星少。类木行星则没有“过硬”的固体外壳架构和坚实的表面。他们体积、质量大,平均密度低,自转速度快,卫星数目多并有行星环。木星、土星、天王星、海王星都是这一族类。
现在,让我们把目光肃然投向太阳系行星中的头号巨人――木星。在夜空中,光芒仅次于金星的第二亮星便是木星了。中国古人虽然不懂得木星绕日一周的时间是12年,但却发现它在黄道12宫上每年移动一个星座,于是创造了12地支,并把木星当作记岁的岁星,也就是俗称的太岁。西方人则把它尊为众神之王朱庇特。木星距太阳的平均距离7.78亿公里,体积比地球大1316倍,质量则是地球的318倍,其他八大行星质量的总和还不及它的一半。尽管木星的身躯如此庞大而笨重,却是太阳系中转动最快的行星,自转一周仅用9小时50分。这个由82%的氢和17%的氦构成的流体大球虽然在巨大离心力的作用下还不至于散架,但也已经变得中间鼓起,两头扁下,赤道半径比极半径长5000公里。木星负载着太阳系60%的动量矩,并以强大的引力把无数小行星锁定在它与火星之间,成为一方天域稳定和安全的重要保障。
一般认为,木星有一个温度高达3万度的石质固体核,核外是在巨大压力下失去电子的金属氢,表面则覆盖者液态的氢和氦,并和千余公里厚的大气没有界面地融为一体。由于远离太阳,木星表面温度约零下140度。顶端云层在高速旋转中被拉得丝丝缕缕,形成许多和赤道平行的气体环流,这便是我们看到的带状彩色条纹。木星上众所周知的大红斑在赤道南22度的地方,这个卵形区域能容下3个地球。从300年前伽利略发现它的时候到今天,大红斑只见大小和颜色的变化,却始终保持人们熟悉的外形轮廓和反时针旋转方向。它是木星上的一个持久的飓风系统。有科学家推测,大气中的带电粒子在比地球上强10倍的木星磁场作用下产生螺旋运动,也许和大红斑的形成有关。
当28个大大小小的月亮在木星的天空穿梭往返时,我们看到了又一个缩小了的太阳系。4个伽利略卫星中的木卫一叫做伊奥,这个比月球稍大的红色星球有9座活火山,能以每秒1000公里的速度将熔岩喷射到300公里的高度,是太阳系中火山活动最激烈频繁的地方。火卫二欧罗巴比月亮略小,明亮光滑的表面覆盖着布满裂纹的坚冰。火卫三加尼默德直径5200公里,比水星还大,是太阳系中的“长子长孙”,它冰面上的亮区和覆盖岩质灰尘的暗区都能看到断层、深沟和平行的山脊,可能有类似地球的版块活动。木卫四卡里斯特也比水星大,牛眼似的白色盆地直径达千余公里,疮痍满目的陨石坑和环形山展示了最古老的地质表面。木星赤道上也有一圈旋转的环,因为是反光度很低的尘埃和碎石组成的,在远处甚至不易看见,更谈不上璀璨与华丽了。
最令科学家感兴趣的话题是,木星如果比今天再大十几倍,也许将会变成另一颗太阳。那么,我们星系中“天无二日”的格局将完全改变。据测量,今天木星上辐射的热量比来自太阳的热量多两倍。特别当其它行星温度都在降低时,木星温度却在缓慢升高。可见内部进行着微弱的核反应。有科学家不无惋惜地说:“木星是一颗没有成功的太阳。”它会不会在漫长的岁月里吸收质量,蓄精养锐,有朝一日再度“脱颖而出”呢!
如果在九大行星中选美,土星应该会轻取头筹。它象戴着华贵的“大沿帽”,舞步轻盈走过天庭,又象腰间永远转动着闪亮的“呼啦圈”。古人叫土星为镇星。西方则称它为克洛诺斯,恰好都是主管农业的天界神仙。土星是仅次于木星的第二巨星。赤道半径6万公里,体积比地球大755倍,质量却只是地球的95倍。因为它的密度仅有0.7,便成了太阳系中唯一密度比水小的行星。土星如果掉到一个足够大的海洋里是不会淹着的,它能够轻松地漂起来。
土星在和太阳平均距离为14亿公里的巨大轨道上慢慢赶路,绕日一周要29年半。但自转周期却比起木星并不多让,只用10小时14分。结果不但把自己转成了太阳系最扁的球,极半径比赤道半径短了6000公里,还把日子过成了1年等于2万天。土星的内部结构也和木星十分相似,岩石和冰的核心包裹着金属态和液态的氢,外面是由氢、氦、氨和甲烷组成的大气,磁场为地球的600倍。土星的表面温度大约零下170度。赤道上劲吹的强风达每秒500米,在高纬度地区回旋,有时便形成长达土星直径5分之1的大白斑。
论卫星的数目,土星是九大行星中的第一位。它的30个“月亮”大部分都按近圆轨道,在赤道上以固定一面朝着土星运转。有些卫星还共享一个轨道。特别值得一提的是土卫六。自1655年被荷兰天文学家惠更斯发现后,便用克洛诺斯的妻子泰坦来命名。科学家长期认为泰坦是太阳系中最大的卫星。直到更精确的测量扣除了它的大气厚度,确认固体表面半径为2575公里,才把冠军座次让给了木卫三。但泰坦独特的地位也正在于它是太阳系中唯一拥有浓厚大气的卫星。尽管它表面的重力只及地球的7分之1,但零下180度“冷冻”下的气体分子却处于能量低态而无力向外逃逸。因此泰坦上的大气压力是地球上的1.5倍。最可宝贵的是,大气成分除了同地球上相似的氮以外,还含有甲烷、乙烷和氢氰酸等其他有机化合物。来自遥远太阳的微弱光线透过微红色的沼气云层,汽油的雨滴飘洒在灰绿色的甲烷海浪上。巨大的土星升起了,百米狂潮拍天而起,扑向岩石和冰的海岸……科学家们认为这里很类似地球上氧产生以前的洪荒时代和古老环境。对于研究生命的起源是天造地设的最好实验室。至于其他卫星,不妨稍稍介绍一下土卫八。它半边脸洁白如雪,半边脸漆黑一团。这也是造化的一个独特设计。
我们可以仔细欣赏一下土星的“专利”――这圈骄人的光环了。1610年伽利略用手制的望远镜向木星聚焦时,看到它两边长出了“耳朵”,当时还以为是两颗卫星。1656年,惠更斯用更精密的望远镜发现这是一层圆环。意大利天文学家卡西尼在9年之后又进一步看到光环中有条狭缝,被人们称为“卡西尼缝”。此后,就象眼睛越好的人越能看清视力检测表上细小的字母一样,找到缝隙的记录不断刷新。土星光环终于成了一张“密纹唱片”。但实际上,它并不象安装在轴承上旋转的“薄砂轮”或“电锯片”。而是层层相套,由内到外依次被标定为D,C,B,A,F,G,E的7个环。它们宽窄、明暗、色泽各不相同。其中A环最亮,E环最宽,F环竟如同几股细线扭结在一起。如果再近看,则发现原来是许许多多“一川碎石大如斗”的天上“泥石流”。这些石头冰块其实是无数小卫星排成的浩荡队列,连A、B环间的卡西尼缝中也能找到几行。它们自东向西不停旋转,内环速度高于外环。从土星云顶开始,巨大的彩虹般光环向上延伸10余万公里,直径几乎等于月亮到地球的距离。而内环的厚度却只有1公里。如果有什么力量把它们捏合到一起,至少会比月亮大。至于光环的起源,有人认为是天体碰撞的碎片。流行的解释则说,当一颗卫星轨道低于主星赤道半径的2.44倍时,也就是超过“洛希极限”,就会被潮汐力裂解。特别有趣的是,几颗“牧羊卫星”忠实地走在光环内外,照料着自己的“羊群”。如果不是靠它们引力的凝聚,有些石头冰块可能就一哄而散了。
长期以来,天文学一直认为土星的轨道就是太阳系的边疆。直到1781年赫歇尔发现了天王星后,我们这个行星系的版图又一举扩大了4倍。人们在赫歇尔的墓碑上刻着:“他突破了苍穹。”天王星在西方叫乌拉诺斯,是统治整个宇宙的天王。它和太阳的距离29亿公里,整整比土星远一倍,因此肉眼几乎无法看到。天王星的半径为25559公里,体积比地球大52倍,质量为地球的15倍,自转一周16.8小时,绕太阳一圈则需要84年,自我们发现它以来才转了2圈半。天王星的结构也和木星、土星类似,大气中主要是氢和氦,所含甲烷能吸收红光,使天王星呈现出蓝绿色。它的21个卫星都质量太小,不成气候。10个光环也大多稀薄暗淡,不值一提。海王星最独具特色和富有戏剧性的行为,是它自转轴的倾斜角竟达到98度。太阳系其他行星都是“立”着转,惟有它是“躺”着转的,连它那些卫星的转动平面也跟着一起掉了个90度。于是,一路“打滚”的天王星上便出现了奇怪的季节。并且两极竟有42年是白天,42年是黑夜。不过,天王星离太阳太远,它所接受的日光仅为地球的千分之三,表面温暖度低到零下200度,季节概念已经没有多大意义了。
1845年,英国青年亚当斯发现天王星运动轨道异常,便推测是由于一颗未知行星的摄动并算出了它的轨道。可惜这位22岁的剑桥学生因籍籍无名,把报告寄给英国皇家天文台台长后未被理睬。法国天文学家勒威耶则幸运得多。他也几乎同时完成了这一研究结果,并寄给了柏林天文台。1846年9月23日晚上,加勒博士按照勒威耶预报的方位,在望远镜前细细查看那块天空。果然很快便找到了一颗新的行星。人们用海神涅普顿的名子叫它为海王星。这颗被称为“从笔尖下发现的行星”,“用方程式解出来的行星”,标志着天文学开始进入了精密阶段。
海王星可以看做天王星的孪生姐妹。它距太阳45亿公里,赤道半径24764公里,略小于天王星。但比地球大44倍,质量是地球的17倍。自转一周约16小时,绕太阳一周则长达165年。大气中的甲烷使海王星显出碧蓝的颜色。南半球有一个大小、形状都和木星大红斑十分相似的大黑斑,是海王星上惊心动魄的风暴区。
海王星知名度最高的“骄子”,是它8颗卫星中的老大特里同。这个比月亮稍小的天体有许多不寻常之处。它是太阳系中唯一与主星旋转方向“倒行逆施”的卫星;是唯一的兰色卫星;是温度只有零下235度的全太阳系最寒冷的地方;是太阳系中除了地球和泰坦以外唯一拥有含氮大气的星球――尽管这种大气稀薄到只有地球上的7万分之1。这里还能看到冰的火山猛烈喷射出比喜马拉雅山高出4倍的液态氮。特里同无疑是个古怪的世界,充满着神奇的诱惑和陌生的美丽。
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第1个回答  2007-03-06
我见到的太阳系大行星分类方法如下:
1 类地行星,包括水星、金星、地球、火星。体积较小,密度大,有固态的岩石圈层。
2 巨行星,包括木星和土星,没有固态的表面,主要由液态气体元素包围,体积巨大但密度较小。
3 远日行星,包括天王星、海王星和冥王星(被降级了似乎就应该不算了),之所以把它们划为一组是因为它们是近代才发现的大行星,距离太阳相对较远。
其实个人认为天王星、海王星与木星、土星的性质都很类似,都没有固态表面,体积巨大(和地球比起来),密度小,都可以看作是类木行星。
值得指出的是,即使是没有固态表面的类木行星,也有固态的核。
不同之处:自转周期、公转周期、轨道半径、颜色、卫星数、光环等,上面的大哥说的很清楚。本回答被提问者采纳
第2个回答  2007-03-06
2个,木星,土星。
都是气态行星。
他们的内部构造科学家认为是相似的。有所不同的是,土星有光环,木星没有。木星的质量比土星大,又比土星更强的磁场。
再要说的话,木星观测起来比土星更大,更亮。
第3个回答  2007-03-06
转贴真TM无聊~~知道就知道不知道就不知道~转这么多显得你有文化啊
太阳系的行星分为 类地和类木两种~主要根据行星的元素构成~ 水星 金星 地球 火星 冥王星(好象被降级了)属于类地行星~他们的共同点是拥有一个固态的表层 木星 土星 天王星 海王星~属于类木行星~类木行星的一特点就是没有固体表面~ 拿木星来说 ~浓重的大气层下边是液态氢~
再下边是金属氢(具体怎么形成的我没分析) 只有一个很小的固体岩核~
第4个回答  2007-03-06
木星,土星都是类木行星,是以气体为主要组成部分的.

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