爱读书 探索 太阳系:一颗行星大气闻起来像臭鸡蛋味,第九颗行星可能是黑洞

太阳系:一颗行星大气闻起来像臭鸡蛋味,第九颗行星可能是黑洞

自从1930年发现冥王星以来,我们从小就知道太阳系有九颗行星。在20世纪90年代后期,天文学家开始争论冥王星是否真的是一颗行星。在2006年,在一项极具争议的决定中,国际天文学联合会最终决定将冥王星指定为”矮行星”,将太阳系真正的行星名单减少到只有8颗。

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然而,在2016年1月20日发现它存在的证据之后,天文学家继续寻找太阳系中另一个可能的行星,一个真正的第九颗行星,所谓的”行星九”,也被称为”行星X”,据信是地球质量的10倍和冥王星质量的5000倍。

太阳系中行星的顺序,从离太阳最近开始,向外依此类推:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,然后是可能的第九颗行星。

如果你一定要坚持把冥王星也列入名单中,它就会排在海王星之后。

行星

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离太阳最近的内部四颗行星分别是:水星、金星、地球和火星,通常被称为”类地行星”,因为它们的表面是岩石成分。冥王星尽管远离太阳,但其表面也是岩石成分。

木星、土星、天王星和海王星这四大外行星比类地行星体积大很多,有时被”类木行星“。它们主要由氢、氦和氨等气体组成,而不是由岩石组成,但天文学家认为”类木行星“应该有一个固体星核。木星和土星也被被称为“气态巨星”,而更遥远的天王星和海王星则被昵称为”冰巨星“,这是因为天王星和海王星有更多的大气水和其他形成冰的分子,如甲烷、硫化氢和磷化物,在行星的寒冷条件下,这些分子结晶成云。根据美国国家医学图书馆的数据,甲烷在零下183摄氏度会结晶。

那么,什么是行星(不是)行星?

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国际天文学联合会将一颗真正的行星定义为绕着太阳旋转的物体,而不是其他天体的卫星。 足够大,可以被自身的引力环绕(但不能太大,以至于像恒星一样经历核聚变); 并且已经“清除了附近”大多数其他绕行天体。

这个限制性的定义有助于区分什么是行星,什么不是行星,因为在太阳系,天文学家发现越来越多的类行星天体。冥王星因为不符合该定义,被重新归类为“矮行星”。

冥王星没有纳入行星范围,除了它体积小和不寻常的轨道外,还因为它没有“清除其附近”的碎片, 它与柯伊伯带中的许多其他物体共享空间。 尽管如此,冥王星的降级仍存在争议。

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国际天文学联合会的行星定义还将其他圆形小行星也纳入了矮行星类别,其中包括柯伊伯带天体的埃里斯,豪梅亚和马克马克。

谷神星是一个位于火星和木星之间小行星带中的圆形天体,根据上述定义,也得到了重新定义。谷神星于1801年被发现,当时被认为是一颗行星,但后来被认为是一颗小行星。这仍然不太合适,因为它比其他小行星大得多(而且更圆)。2006年,天文学家将其视为矮行星,但一些天文学家喜欢将谷神星视为太阳系的第10颗行星。

以下是太阳系中八颗真正的行星的简要概述,顺序是从离太阳最近的行星到离太阳最远的行星:

水星

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水星绕太阳一圈仅需88天,是离太阳最近的行星,也是最小的行星,仅比地球的月亮大一点。 因为它离太阳太近(大约是地球与太阳之间的距离的五分之二),所以水星的昼夜温度会发生巨大变化:白天的温度可以达到450摄氏度的高温,这一温度足以 熔化铅。 同时,在夜间,温度下降到负180摄氏度。

水星的氧气、钠、氢、氦和钾的大气层非常稀薄,不能销毁流星,因此其表面像月球一样布满了陨石坑。在四年的飞行任务中,美国宇航局的信使号飞船有了令人难以置信的新发现,挑战了天文学家的期望。信使号在水星北极发现水冰和冷冻的有机化合物,而火山作用在塑造地球表面方面起着重要作用。

  • 发现:古希腊人
  • 名称:以罗马神的使者命名
  • 直径: 4,878 公里
  • 轨道:88个地球日
  • 日: 58.6 地球日

金星

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金星是太阳的第二颗行星,是地球的孪生兄弟。其大气层下的雷达图像显示,其表面有各种山脉和火山。但除此之外,这两颗行星也完全不同。金星大气层由硫酸云构成,是厚厚的有毒气体,是温室效应的极端例子。天气很热,甚至比水星还要热。金星表面的平均温度为465摄氏度。在9.2兆帕的大气压下,站在金星表面会被大气压碎你。奇怪的是,金星从东向西缓慢旋转,与其他大多数行星相反。

希腊人认为金星是两个不同的物体,一个在早晨的天空,另一个在晚上。因为它通常比天空中的任何其他物体都要亮,金星已经产生了许多不明飞行物的报告。

  • 发现:古希腊人
  • 名称:以罗马爱和美女神命名
  • 直径:12,104 公里
  • 轨道:225地球日
  • 日: 241 地球日

地球

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地球是太阳的第三颗行星,是一个水世界,三分之二的行星表面被海洋覆盖。这是已知唯一拥有生命的世界。地球大气层富含氮和氧。在赤道处,地球表面在赤道以每秒467米的速度绕其轴旋转——略超过1,600公里每小时。地球以超过每秒29公里的速度绕着太阳转。

  • 名称源自德语单词”the ground”
  • 直径: 12,760 公里
  • 轨道: 365.24 天
  • 日: 23 小时 56 分钟

火星

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火星是太阳的第四颗行星,它是一个寒冷的、沙漠化的地方,地表布满尘埃。这些尘埃是由氧化铁构成的,使火星呈现出标志性的红色。火星与地球有相似之处:岩石地表,有山脉、山谷和峡谷,并且风暴系统范围从局部的龙卷风般的沙尘暴到吞噬行星的沙尘暴。

大量的科学证据表明,数十亿年前,火星是一个温暖、潮湿的世界,地面上有河流,甚至海洋都存在。尽管火星的大气层太稀薄,以至于液态水无法在任何时间长久存在于地表,但今天仍然存在那种潮湿的火星残留物。 在火星表面之下,有加州大小的水冰块,两极处都有冰水形成的冰盖。2018年7月,科学家发现了南极冰盖表面下有一个液态湖的证据。

科学家还认为,古火星有条件维持细菌和其他微生物等生命。希望红色星球上可能存在过去的生命迹象,甚至可能存在当前的生命形式,从而推动了许多太空探索任务,而火星现在已成为太阳系中探索最多的行星之一。

  • 发现:古希腊人
  • 名称:以罗马战争之神命名
  • 直径:6,787 公里
  • 轨道:687地球日
  • 日:超过一个地球日(24小时37分钟)

木星

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木星是太阳的第五颗行星,是一个巨大的气体星球,是太阳系中质量最大的行星,其质量是所有其他行星总和的两倍多。由于不同类型的微量气体,它的漩涡云是五颜六色的。大红斑是其旋转云层的一个主要特征,这个大红斑是一个超过16000公里宽的巨大风暴,在过去至少150年里,它以每小时640公里速度在木星上肆虐。木星有很强的磁场,有75个卫星,看起来有点像一个微型太阳系。

  • 发现:古希腊人
  • 名称:以罗马神的统治者命名
  • 直径:139,822 公里
  • 轨道:11.9地球年
  • 日: 9.8 地球小时

土星

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土星是太阳的第六颗行星,它以土星环而著称。当多才多艺的伽利略·伽利莱(Galileo Galilei)在17世纪初期首次研究土星时,他认为这是一个由三部分组成的天体:一颗行星和两颗大卫星。 这位不知所措的天文学家不知道,他正在看到一个有环的行星,于是在他的笔记本上画了一幅小图画来描述他的发现的行星:一个带有大圆圈和两个小圆圈的符号。 40多年后,克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens)认为那是一个环。 这些环是由冰和岩石制成的,科学家们还不确定它们是如何形成的。气态星球主要由氢和氦组成,并有许多卫星。到目前为止,加上今年发现的20颗卫星,土星卫星多达82颗。

  • 发现:古希腊人
  • 名称:以罗马农业之神命名
  • 直径:120,500 公里
  • 轨道:29.5地球年
  • 日: 约 10.5 地球小时

天王星

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天王星是太阳的第七颗行星,是一个怪球。它的大气层由硫化氢组成,该物质非常难闻,闻起来像臭鸡蛋味。它像金星一样从东向西旋转,但与金星或任何其他行星不同,它的赤道几乎与它的轨道成直角。天文学家认为,大约40亿年前,一个地球大小的物体与天王星相撞,导致天王星倾斜。

科学家认为,这次碰撞将岩石和冰撞入了天王星的轨道。天王星第27颗卫星中将这些岩石和冰融合,成为了该卫星的一部分。 天王星大气中的甲烷使天王星呈现蓝绿色调。它还有13套微弱的戒指。

  • 发现:1781年威廉·赫歇尔(最初被认为是一颗星星)
  • 名称:以古代神话中的天堂化身命名
  • 直径: 51,120 公里
  • 轨道:84地球年
  • 日: 18 地球小时

海王星

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海王星是太阳系的第八颗行星,与天王星差不多大,以超音速强风而闻名。这颗行星离太阳的距离是地球的30多倍,海王星遥远而寒冷。海王星是第一颗用数学方法预测存在的行星。法国天文学家亚历克西斯·布瓦德(Alexis Bouvard)认为,天王星轨道的不规则性是因其他行星对其施加引力所致。德国天文学家约翰加勒利用计算,帮助在望远镜中找到海王星。海王星的质量是地球的17倍,有一个岩石核心。

  • 发现:1846年
  • 名称:以罗马水神命名
  • 直径:49530公里
  • 轨道:165地球年
  • 日:19地球时

冥王星

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冥王星曾经是太阳的第九颗行星,在许多方面与其他行星不同。它比地球的月亮小,它的轨道高度椭圆形,轨道上某些点落在海王星的轨道内,轨道上的另一些点远远超出它;冥王星的轨道与其他行星不在同一平面上,相反,它的轨道在17.1度以上或以下。

从1979年到1999年初,冥王星被认为是太阳的第八颗行星。然后,在1999年2月11日,它穿越了海王星的路径,再次成为太阳系最遥远的行星——直到它被重新定义为矮行星。这是一个非常寒冷的岩石世界,大气非常脆弱。科学家认为,这只不过是太阳系外围的一块岩石。但是,2015年7月14日,当美国宇航局的”新地平线”探测器任务进行了历史上第一次飞越冥王星系统时,它改变了科学家对冥王星的看法。冥王星是一个非常活跃的冰世界,覆盖着冰川、冰水山、冰丘,甚至可能是由水、甲烷或氨构成的冰熔岩喷发的低温火山。

  • 发现: 1930 年由克莱德·汤博
  • 名称:以罗马的罗马神为名
  • 直径:2,301 公里
  • 轨道:248地球年
  • 日: 6.4 地球日

第九颗行星

2016年,研究人员认为太阳的第九颗行星可能存在,现在被称为”行星九”或行星X。据估计,这颗行星的质量约为地球的10倍,绕太阳运行的距离是地球轨道的300至1000倍。

科学家们实际上还没有看到“九号行星”。 他们通过引力对柯伊伯带其他天体的影响来推断它的存在,柯伊伯带是太阳系边缘的一个区域,该区域是太阳系诞生后留下的冰冻岩石的所在地。这些柯伊伯带天体也称为跨海王星天体,具有沿相同方向排列的高度椭圆或椭圆轨道。

帕萨迪纳加州理工学院的科学家迈克·布朗和康斯坦丁·巴蒂金在《天文杂志》上发表的一项研究中描述了第九颗行星的证据。这项研究基于数学模型和计算机模拟,使用其他六个较小的柯伊伯带天体的观测结果,这些天体的轨道与类似天体对齐。

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2019年9月在“ pre-print server arXiv ”上提出的最新假设表明,第九行星可能根本不是行星。 相反,根据《新闻周刊》的报道,达勒姆大学的雅库·舒尔茨(Jaku Scholtz)和芝加哥伊利诺伊大学的詹姆斯·安温(James Unwin)推测,这个星体可能是一个原始黑洞,它是大爆炸之后不久形成的,后来被太阳系捕获。原始黑洞与巨星坍缩形成的黑洞不同,原始黑洞是在大爆炸之后不到一秒钟引力扰动形成,而且这个黑洞很小(直径为5厘米),以至于难以检测。

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