世界上有多少颗行星?
国际天文学联合会大会投票通过了第5号决议,部分采纳了行星的新定义。冥王星被排除在行星名单之外,被列为“矮行星”。
国际天文学联合会大会放弃将除冥王星之外的太阳系八大行星称为“经典行星”,从而确认太阳系只有八颗行星,冥王星被降级为“矮行星”。在之前盛传的第一个方案中,太阳系新增三颗二级行星的计划流产。
几十年来,科学家们普遍认为太阳系有九大行星,但随着一颗比冥王星更大更远的天体的发现,关于冥王星大行星地位的争论愈演愈烈。一是因为它的发现过程是基于一个错误的理论;二是由于一开始对其质量的错误估计,被错误地列入行星行列。因此,在国际天文学联合会的大会上,是否“更正冥王星的名字”成为了大会的焦点。为此,天文学家给出了各种方案。
1930年,美国天文学家汤博发现了冥王星。当时他误算了冥王星的质量,认为冥王星比地球大,所以命名为大行星。然而,经过近30年的进一步观测,发现它的直径只有2300公里,比月球还要小。冥王星的大小确定后,“冥王星是大行星”就已经写进教科书了,以后就错了。
冥王星是目前太阳系中最远的行星,它的轨道是最平坦的。冥王星的质量远小于其他行星,即使在卫星世界,也只能排第七或第八。冥王星的表面温度很低,所以它上面的大部分物质只能是固体或者液体。
发动
火星距离太阳第四远,是太阳系第七大行星;
火星的基本参数:
轨道半长直径:22794万公里(1.52天文单位)
公转周期:686.98天。
平均轨道速度:24.13公里/秒
轨道偏心率:0.093
轨道倾角:1.8度。
地球赤道半径:3398公里
质量(地球质量= 1): 0.1074。
密度:3.94克/立方厘米
轮换周期:1.026天。
卫星数量:2
公转轨道:距太阳227,940,000公里(65,438+0.52天文单位)。
马尔斯(希腊语:阿瑞斯)被称为战神。这可能是由于它鲜红的颜色;火星有时被称为“红色星球”。(有趣的说明:在希腊人之前,古罗马人曾经崇拜马尔斯为农耕之神。好斗的希腊人把火星作为战争的象征)而“March”这个名字也来源于火星。
自史前时代起,人类就知道了火星。因为它被认为是人类在太阳系(除了地球)最好的居住地,所以受到科幻作家的喜爱。但可惜的是,洛厄尔“看到”的那条著名的“运河”等东西,就和巴苏米安公主们一样,都是虚构的。
火星的第一次探索是由水手4号在1965年进行的。进行了几次尝试,包括1976中的两架维京飞机(左)。之后,时隔20年,1997年7月4日,火星探路者终于成功登陆火星(右图)。
火星的轨道非常椭圆。所以,太阳照到的地方,近日点和远日点的温差将近30摄氏度。这对火星的气候影响很大。火星上的平均温度约为218K(-55℃,-67F),但它有一个跨度,从冬季的140K(-133℃,-207F)到夏季的近300K(27℃,80F)。虽然火星比地球小很多,但它的表面积相当于地球表面的陆地面积。
除了地球,火星是一个固体表面行星,具有最有趣的地形。这里有一些壮观的地形:
-奥林匹斯山:它距离地球表面24公里(78000英尺),是太阳系中最大的山脉。它的底座直径超过500公里,周围是高达6公里(20000英尺)的悬崖(右图);
-塔尔西斯(Tharsis):火星表面的一个巨大凸起,宽约4000公里,高10公里;
-水手谷(Valles Marineris):深度2至7公里、长度4000公里的峡谷群(标题如下);
-Hellas Planitia:南半球深度超过6000米,直径2000公里的撞击坑。
火星表面有许多古老的环形山。但是也有许多新形成的山谷、山脊、丘陵和平原。
在火星南半球,有一个类似月球上的弯曲环形高地(左图)。相反,它的北半球大部分由新形成的低层平原组成。这些平原的形成过程非常复杂。南北边界有数公里的巨大高度变化。南北巨大差异和边境地区高度剧变的原因目前还不得而知(有人推测这是由于火星外天体增多的瞬间产生的巨大作用力)。最近,一些科学家开始怀疑那些陡峭的山是否在它们原来的地方。这个疑问将由“火星环球探测者”来解答。
火星的内部情况仅仅是通过它的表面信息和大量相关数据推断出来的。一般认为其核心由半径为1700 km的高密度物质组成;包裹着一层熔岩,比地球的地幔还厚;最外层是一层薄壳。与其他固体行星相比,火星的密度较低,这表明火星核心的铁(镁和硫化铁)可能含有更多的硫。
像水星和月球一样,火星缺乏活跃的板块运动;没有迹象表明火星上发生过地壳平移活动,可以造成像地球这么多褶皱的山脉。因为没有横向运动,地壳下的巨型热区相对于地面是静止的。再加上地面轻微的重力,导致了塔里斯隆起和巨大的火山。但是,最近人们并没有发现火山活动的迹象。虽然火星可能有过许多火山运动,但似乎从未有过任何板块运动。
火星上曾经发生过洪水,地面上也有一些小河流(右图),这清楚地证明了很多地方被侵蚀过。在过去,火星表面有干净的水,甚至可能有大湖和海洋。但这些东西似乎只存在了很短的时间,估计在40亿年前左右。(巴雷斯·马内里不是由流水形成的。它是由于炮弹的伸展和撞击而产生的,并伴有塔尔西斯隆起)。
在火星早期,它和地球非常相似。和地球一样,火星上几乎所有的二氧化碳都转化成了碳质岩石。然而,由于缺乏地球的板块运动,火星无法将二氧化碳再次回收到其大气层中,因此无法产生显著的温室效应。因此,即使被拉到与地球距离太阳相同的距离,火星表面的温度仍然比地球冷得多。
火星稀薄的大气主要由二氧化碳(95.3%)、氮气(2.7%)、氩气(1.6%)和微量氧气(0.15%)以及水蒸气(0.03%)组成。火星表面的平均大气压只有7毫巴左右(不到地球上的1%),但随着高度的变化而变化,盆地最深处高达9毫巴,奥林匹斯山山顶只有1毫巴。但这也足以支撑偶尔席卷整个地球的飓风和大风暴。虽然火星稀薄的大气层也会产生温室效应,但这些只能使其表面温度升高5K,远低于我们所知的金星和地球的温度。
火星的两极被固态二氧化碳(干冰)永久覆盖。这个冰盖的结构是层状的,是由冰层交替重叠和二氧化碳层变化形成的。北方的夏天,二氧化碳完全升华,剩下的是冰水层。由于南方的二氧化碳从未完全消失,我们无法得知南方(左图)的冰层下是否有冰层。这种现象的原因不明,但可能是由于火星赤道面与其轨道之间的角度长期变化而导致气候变化。也许在火星表面下更深处有水。这种由季节变化引起的极地覆盖的变化使火星的压力改变了约25%(由海盗号测量)。
然而,最近通过哈勃望远镜的观察表明,维京号当时的环境并不典型。火星的大气现在似乎比海盗号探测到的更冷更干燥(详情见STScI网站)。
海盗号试图做一个实验来确定火星上是否有生命,但结果是否定的。但乐观者指出,只有两个样本是合格的,而且它们不是来自最好的地方。未来的火星探险者将继续做更多的实验。
一颗小陨石(SNC陨石)被认为来自火星。
1996年8月6日,大卫·麦凯等人声称在火星陨石中首次发现了有机物的成分。作者甚至表示,这种成分,加上一些从陨石中获得的其他矿物质,可以成为火星上存在古代微生物的证明。(左?)
如此惊人的结论,却并不能得出外星人存在的结论。自从朱大卫提出他的观点后,一些反对者的研究也发表了。但任何结论都应该是“合理的、有根据的”。在完全确定地宣布结论之前,还有许多事情要做。
火星热带地区存在大面积的弱引力。这是全球火星探测器进入火星轨道时的一个意外发现。它们可能是早期贝壳消失时留下的。这对于研究火星内部结构,过去的大气压力,甚至远古生命的可能性,可能是非常有用的。
在夜空中用肉眼很容易看到火星。因为离地球很近,所以看起来很亮。迈克·哈维的行星搜索图显示了火星和天空中其他行星的位置。越来越多的细节和更好的图表会被星光等天文节目发现和完成。
汞
英文名:水星
离太阳最近的水星是太阳系中的第二颗小行星。水星的直径比木卫三和土卫六小,但它更重。
水银基本参数:
轨道半长直径:57,965,438+00,000公里(0.38天文单位)
公转周期:87.70天。
平均轨道速度:47.89公里/秒。
轨道偏心率:0.206
轨道倾角:7.0度
行星赤道半径:2440公里
质量(地球质量= 1): 0.0553
密度:5.43克/立方厘米
轮换周期:58.65天
卫星数量:无
公转轨道:距太阳57,965,438+00,000公里(0.38天文单位)。
在古罗马神话中,墨丘利是商业、旅行和盗窃之神,也就是古希腊神话中的赫尔墨斯,给众神送信的神。也许是因为水星在空中快速移动,所以得名。
水星早在公元前3000年的苏美尔时代就被发现了,古希腊人给了它两个名字:清晨第一次出现时的阿波罗和夜空中闪烁的赫耳墨斯。然而,古希腊天文学家知道这两个名字实际上指的是同一颗恒星,赫拉克利特(公元前5世纪的希腊哲学家)甚至认为水星和金星不是绕着地球转,而是绕着太阳转。
只有水手10在1973和1974三次造访水星。它只勘测了水星表面的45%(不幸的是,水星离太阳太近,哈勃无法安全拍摄)。
水星的轨道很大程度上偏离了正圆。最近点距离太阳只有4600万公里,但远日点却在7000万公里之外。在轨道的近日点,按照岁差(岁差:地轴的岁差导致春分点缓慢向西移动,速度为每年0.2”,使得回归年比恒星年短)以非常慢的速度绕太阳前进。岁差有两种:太阳岁差和行星岁差。后者是由于行星引力引起黄道面的变化。)在19世纪,天文学家对水星的轨道半径进行了非常仔细的观察,但他们无法用牛顿力学来恰当地解释它。实际观测值和预测值之间的细微差异是一个小问题(每千年七分之一度),但几十年来一直困扰着天文学家。一些人认为水星(有时被称为火神,即“许愿星”)附近的轨道上还有另一颗行星,这解释了这种差异。结果,最后的答案颇具戏剧性:爱因斯坦的广义相对论。在人们接受这一理论的早期,对水星运动的正确预测是一个非常重要的因素。(水星围绕太阳旋转是因为它的引力场极其巨大。根据广义相对论,质量产生一个引力场,这个引力场可以看成质量,所以巨引力场可以看成质量,产生一个很小的力场,使其轨道发生偏离。类似于电磁波的发散,变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场,传递到远处。-翻译注释)
在1962之前,人们一直认为水星自转的时间与其公转的时间相同,所以朝向太阳的一面是不变的。这就类似于月球总是以同样的半张脸对着地球。但是在1965,通过多普勒雷达的观测发现这个理论是错误的。现在我们知道水星在转两圈的同时自转三圈。水星是太阳系中唯一公转周期与自转周期比不是1:1的天体。
由于上述情况以及水星轨道极度偏离正圆,水星上的观测者会看到非常奇怪的一幕。在某些经度的观测者会看到,当太阳升起时,它会随着慢慢向天顶移动而逐渐明显增大。太阳会停在天顶,短暂倒退后再次停止,然后继续向地平线行进,同时明显收缩。在此期间,恒星将以三倍的速度穿越天空。水星表面其他位置的观测者将会看到不同但同样不寻常的天体运动。
水星上的温差是整个太阳系中最大的,温度范围从90到700。相比之下,金星的温度略高,但更稳定。
水星在许多方面与月球相似。它的表面有许多陨石坑,非常古老。它也没有板块运动。另一方面,水星的密度比月球大得多(水星5.43g/cm3,月球3.34g/cm3)。水星是太阳系中密度仅次于地球的第二大天体。事实上,地球的高密度部分是由于重力的压缩;否则水星的密度会比地球大,说明水星的铁核相对比地球大,很可能构成大部分的行星。所以相对来说,水星只有薄薄的硅酸盐地幔和地壳。
巨大的铁芯半径为1800到1900公里,是水星内部的支配者。硅酸盐外壳只有500到600公里厚,至少部分内核可能是熔融的。
事实上,水星的大气层非常稀薄,由太阳风带来的被摧毁的原子组成。水星的温度如此之高,以至于这些原子很快逃逸到太空中,因此与地球和金星稳定的大气相比,水星的大气被频繁替换。
水星表面呈现出巨大的陡坡,其中一些长达数百公里,高达三千米。有些横跨陨石坑的外环,而另一些则是由于陡峭的斜坡而压缩形成的。据估计,水星表面缩小了约0.1%(或在行星半径上减少了约1公里)。
水星上最大的地貌之一是卡乐里斯盆地(右),直径约为1300 km,被认为与月球上最大的盆地玛丽亚相似。与月球的盆地一样,卡乐里斯盆地很可能是在太阳系早期碰撞中形成的,这很可能造成了行星另一侧同时面对盆地的奇怪地形(左图)。
除了布满陨石坑的地形,水星还有相对平坦的平原,其中一些可能是古代火山运动的结果,但另一些很可能是陨石形成的喷出物沉积的结果。
来自水手号的数据提供了水星上最近火山活动的一些初步迹象,但我们需要更多的信息来证实它。
令人惊讶的是,对水星北极(Mariner 10没有勘测的区域)的雷达扫描显示,在一些保护良好的陨石坑隐藏地点有冰的迹象。
水星磁场很小,磁场强度约为地球的1%。
至今没有发现水星有卫星。
水星通常可以通过双筒望远镜甚至直接用肉眼观察到,但它总是离太阳很近,在暮色中很难看到。迈克·哈维的行星寻找图指出了此时水星在天空中的位置(以及其他行星的位置),然后被天文程序“Starry”越来越细致地定制。
行星定义委员会最初提出的方案,除了确定金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星和海王星为经典行星外,还将冥王星降级为二级行星,并增加了编号为2003UB313的谷神星、卡戎和泽纳为二级行星。