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  • 巨行星

    巨行星离太阳比类地行星远,体积和质量都很大,平均密度小,表面温度低。包括有木星、土星、天王星和海王星。简单的说他们是气态行星,又叫气体行星,气体巨星可能没有固体的表面,而主要的成分是氢、氦、和存在不同物理状态下的水,与类地行星有极大的不同。

    编辑摘要

    目录

    名词定义/巨行星 编辑

    巨行星巨行星

    中文名称:巨行星 

    英文名称:giant planet 

    定义:太阳系中四颗最大的行星,即木星土星天王星海王星的统称。 

    应用学科:天文学(一级学科);太阳系(二级学科) 

    类型/巨行星 编辑

    巨行星巨行星

    巨行星可以细分成不同的类型,“传统”的气态巨行星是木星和土星,主要的成分是氢和氦。天王星和海王星因为主要的成分是水、氨、和甲烷,而氢和氦只是最外层区域的主要成分,所以有时会被细分为“冰巨星”。几乎所有的系外行星都因为轨道紧挨着恒星,或许是因为比较容易被检测出来,因此是表面温度很高的气态巨行星,被分类为热木星,而热木星也是目前的系外行星中最普遍的类型。

    特色/巨行星 编辑

    巨行星巨行星

    太阳系的4颗气态巨行星有一些共同的特征。所有的大气层都以氢和氦为主要成份,并且在内部压力大于气体的临界压力后和液体混合。在木星和土星,大气层和本体之间没有明确的界限,但是有些模型显示天王星和海王星可能有明确的边界。有鉴于此,4颗气态巨行星被举例作为材料科学的“物质相变梯度”的经典范例。它们有非常热的内部,天王星和海王星的温度范围可以高达7,000 K,木星可以超过20,000K。如此高的温度意味着在他们的大气层之下的整个行星可能都是液体。因此,当讨论提到“岩石的核心”,不应该生动的描绘出固体的岩石球。相反的,它可能意味着是重元素,像铁和镍等在其余的行星内集中的区域。

    相对来说,4颗行星都快速的自转着,这造成风的模式会破坏东西方向的带状或条纹。这些环带在木星很突出,在土星和海王星不很明显,而在天王星则不明显。

    这4颗行星都有精巧的环系统和卫星伴随着。土星环是最壮观的,并且是在1970年代之前唯一知道的环系统,木星有最多的卫星-已经知道的有63颗。

    环带的循环/巨行星 编辑

    巨行星巨行星

    木星大气层的带是由被称为带和区的气流循环路径造成的,包围着行星并平行于木星的赤道。

    区是较亮的云带,并且在大气层上较高的位置,它们的内部有上升的气流,并且是压力较高的区域。带是较暗的云带,在大气层中的高度较低,内部则有下沉的气流,它们是压力较低的区域。这样的结构有些类似于地球大气的高气压和低气压,但是它们有着完全不同的结构-在整个行星的纬度上盘旋,彼此相对之间的压力差异也不是很大。这看起来是行星快速的自转与内层对称造成的结果。它们没有造成局部热源的大陆或海洋,并且转动的速度也比地球快很多。

    它们也有更小的结构,不同大小和颜色的斑点。在木星,最直得注意的特征是大红斑,它已经存在了至少300年,他的构造是巨大的风暴。许多这样的斑点都是暴风雨,天文学家也在其中观察到一定数量的闪电。

    组成/巨行星 编辑

    巨行星巨行星

    木星和土星

    木星和土星主要的成分是氢和氦,重元素在质量上占的比例只有3%和13%。它们的结构被认为是在外面数层是分子氢,包围着内部液态的数层金属氢,和一个可能是岩石的核心。最外层的部份是氢的大气层,特征是有许多层由氨和水组成,可以看见的云彩。金属氢组成每个行星的大块,被描述成金属是因为巨大的压力使氢变成导电体,一如金属所呈现的。核心,如果存在,包刮其中的重元素会有20,000K的高温和巨大的压力,而难以理解它们的性质。

    天王星和海王星

    天王星和海王星内部的组成明显的和木星与土星不同。它们模型从外面向下至海王星半径的85%和天王星半径的80%是富含氢的大气层。在这个点之下最显著的是由水、甲烷和氨组成的“冰”。也有一些岩石和气体,但冰以各种不同的形式和比例形成各种不同的冰/岩石/气体可能模拟成类似纯净的冰,因此确实的比率仍是不清楚的。

    非常朦胧的大气层和少量的甲烷使它们的大气层呈现不同比例的海蓝色,如婴儿蓝和深蓝色。这两颗行星都有与自转轴高度倾斜的磁场。

    不同于其他的气态巨行星,天王星的自转轴极端倾斜造成奇特的季节变化。

    第五颗巨行星推测/巨行星 编辑

    巨行星巨行星

    科学家根据电脑模拟得出结论:太阳系可能曾经存在五颗巨行星,但这第五颗巨行星在太阳系演变过程中被“驱逐出境”了。

    科学家认为,这颗巨行星的离开与木星轨道的变化有关。也就是说,由于引力等因素,木星曾在太阳系演变的早期阶段长期处于靠近太阳系中心的位置,与现今地球和火星的轨道位置相近。但是由于某些原因,木星被“喷射”出了原有的运行轨道,并且将这第五颗巨行星“撞”出了太阳系。[1]

    相关文献

    参考资料
    [1]^引用日期:2011-11-14

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