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第二节 去邻居们那儿旅行吧

介绍了宇宙中的那些大家伙们,我们的镜头要开始转移。近一点儿,再近一点儿,好了,我们的目标是——太阳系!让我们来认识一下我们可爱的邻居们吧,来一次欢乐的太阳系大旅行!

需要带个游泳圈去水星吗

听到水星这个名字,你可不要想当然地认为它是水汪汪的。想去水星旅行,可要小心了,相信我,游泳圈是不必带了。你首先要做的是——闭上眼睛,沉入梦想,能带你登上水星的,目前只有你的想象力了……不过,我们也不需要灰心,远距离观赏一下它还是可以的。

水星长相也很普通

水星是太阳系八大行星中最小的行星,也是离太阳最近的行星。因此它大部分时间会被太阳耀眼的光芒遮盖住,所以人们只能于傍晚或黎明在稍有亮度的低空中才能看到它。当然,要是出现日全食,你也可以一睹它的芳容。

从地球上看,水星就是一颗普通的星星。实际上,水星表面布满了大大小小的坑穴(环形山),坑坑洼洼看起来与月球相似。要是举办星星选美比赛,估计它没有什么希望。不过科学家发现,水星的外表曾经很华丽。研究人员推断,41亿~40亿年前,火山岩浆曾淹没了整个水星,水星曾经是火的世界。这可真让人意外。

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水星表面图像

水星上的“神仙”日子

俗话说“天上一日,人间一年”,这是神仙们过的日子,而在水星上,你可以享受比神仙更优渥的时间待遇,因为水星1日,地球时间是2年。这是因为水星是唯一被太阳潮汐锁定的行星。因此,水星“年”非常短,绕太阳公转1周只用88天;但水星“日”却很长,自转1周约59天。地球自转1周就是1昼夜,也就是我们所说的1天,公转1周就是1年;而水星自转3周才是1昼夜,相当于地球上的176天,也相当于水星绕太阳公转2周,即2年。

水星上也没有四季的变化,不过冷暖交替却是存在的,你可得小心了,注意防暑保暖。水星有时像个炽热的大铁球,正午时温度超过440℃;有时又像个极冷的大冰球,夜间很快变冷,温度可下降至-160℃以下。

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水星构造

水星很“奇葩”

也许我们从上面已经看出,相对于地球,水星绝对是一颗很“奇葩”的星球,但是它的奇葩绝对不仅仅表现在以上方面。它还是个“孤家寡人”,很可能一颗卫星都没有。水星还存在一个奇怪的磁场:北半球磁场几乎是南半球的3倍。

而“信使”号水星探测器发回的一组水星表面照片更是让天文学家大吃一惊:水星上存在一种特殊的蜘蛛状“胎记”,研究人员认为,这可能说明水星在不断收缩。

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“信使”号探测器发回的水星合成影像
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类地行星的大小比较(由左至右):水星、金星、地球、火星

拜访蒙着面纱的金星

在人类肉眼可见的星星中,金星的“美貌”首屈一指,它在夜空中的亮度仅次于月球。金星是地球的“姐妹星”,大小和引力与地球相仿,它的内部结构也与地球类似。那么你是否在窃喜,我们总算能找到一个看似和善点儿的邻居了……不过,我劝你还是不要抱有太多的幻想,我马上就为你揭开金星的神秘面纱。

它总是蒙着面纱

金星的表面总是围着一层厚厚的云层,看起来它似乎戴着一层面纱,所以我们很难看清它真实的容貌。金星的云层主要是由二氧化硫和硫酸组成,完全覆盖整个金星表面。这让地球上的观测者难以透过这层屏障来观测金星表面。

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金星表面蒙着云层
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金星大气层

太阳打西边升起

没错,虽然太阳打西边升起在地球上是绝对不可能见到的现象,但是在金星上,就能看到。金星自转缓慢,自转周期是243天,是主要行星中自转最慢的,且它的自转方向和多数行星都相反,是自东向西转,所以在地球上看到的是太阳东升西落,而在金星上则是刚好相反了。

表里不一的金星

金星,又叫“太白星”,在神话故事中它被塑造得十分美好。这可能是因为我们眼睛所看到的金星是那么璀璨夺目,让人神往。

实际上,金星简直就如同一头凶猛的野兽。金星的大气主要由二氧化碳组成,并含有少量的氮气。二氧化碳的温室效应和浓厚的硫酸云使得金星的地表温度比水星还热,地表温度约480℃,在近赤道的低地,金星的表面极限温度可高达500℃。地表上还有数千座火山,犹如长满了痘疮,岩浆不停地喷涌。这简直就是传说中的地狱,所以想要到金星一游的小朋友们,你们可要考虑好。

“姐妹星”这一称呼从何而来

既然金星如此暴躁凶猛,那么为什么它会被称为地球的“姐妹星”呢?这是因为金星的质量和体积等方面与地球类似。金星上有很厚的大气层,有风,有雷电,虽然它自转很慢,但是厚厚的大气层,让它的昼夜温差不大。金星的内部可能也与地球相似:半径约3000千米的地核和由熔岩构成的地幔组成了金星的绝大部分。科学家还探测出金星的岩浆里含有水。但是它可怕的地表温度和浓厚的大气层使它无法成为生命的温床。

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金星结构图
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金星上不停喷涌的火山

火星会热情如火地招待我们吗

火星一身火红色,自古就吸引着人们。罗马神话中称它为战神,中国古代因为它荧荧如火,位置、亮度时常变动,让人无法捉摸而称之为“荧惑”。除了绚丽的外表,火星因其“类地”的特征,更吸引着现代科学家们。

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火星表面

这才是地球真正的“姐妹”

从体积和质量上来说,金星更接近于地球;但从本质上来说,火星比金星和地球更相似。火星比地球小得多,它的直径相当于地球的1/2,体积只有地球的15%,质量也只有地球的11%。但是,火星上有春夏秋冬四季的变化,有白天和黑夜的更替;自转周期也与地球相近,为24小时37分。但火星的四季与地球的四季大不一样,其每个季节约为172天,约相当于地球上的6个月。火星的昼夜温差也很大,白天最高温度可达28℃,而夜间即可降到-132℃。

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火星直径约为地球的一半

“火星人”存在吗

我们知道,地球上的生命源自海洋,源自水。所以当科学家发现火星上曾经存在水,就对火星生命的存在抱着极大的希望,纷纷投入了巨大的人力、物力去研究,但是目前得到的消息还是让我们倍感失望:火星大气稀薄,其中95%是二氧化碳;火星表面是干燥、荒凉、寒冷的旷野,布满沙丘、岩石和火山口。原来曾引起天文学家高度重视的火星“运河”,只是些排列成行、间隔很近的火山口。那个曾引起人们幻想的“极冠”,只不过是水冰。

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火星极冠

火星会成为我们的移民星球吗

如果非要选择一颗星球进行移民的话,那么火星将是人类的不二之选。即使我们现在无法探测到火星生命的存在,但是许多研究者都坚信火星上曾经存在过生命。虽然大部分动植物都不可能在火星的极端环境中生存,但有部分微生物和地衣能存活。然而人类在地球的前景并不乐观,所以外星移民是人类未来探索的重点。虽然另一个候选地——月球距离地球较近,但是它的重力约为地球重力的1/6,相对而言,火星的重力更加接近地球的重力。而且,火星具备稀薄的大气层和水资源。上述因素令火星压倒月球,成为最适宜移民的星体。

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艺术家笔下的火星喷泉喷发出含沙的喷流

最新播报 火星运河是个误会

火星运河指火星表面许多线条状的东西,人们之所以把它叫作河,其实是个小误会。1877年,意大利天文学家夏帕雷利在观测火星时,发现火星表面有许多线条状的东西。他用意大利语称之为“canali”(沟渠的意思),但是英文报刊在报道这一发现时,把“canali”错写成了“canal”(英语运河的意思)。因为这些所谓的“运河”,科学家们曾经坚信火星上存在过智慧生物。当然,事实并非如此。

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美国“好奇”号探测器成功登陆火星

原来木星才是最“热情”的

木星是个大个子,它是太阳系行星中最大的一个,它那圆圆的大肚子里能装下1321个地球,质量约为地球的317.89倍。我们在地球上也能轻易地看到它。在太阳系中,除了太阳、月球和金星,就数它最亮了。

木星很“热情”

要说木星是颗“热情”的星球,这可不是说假话。木星是一颗气体星,即不以固体物质为主要组成成分的行星。最外层是木星的大气,随着深度的增加,氢逐渐过渡为液态,在离木星大气云顶1万千米处,液态氢在高压和高温下成为液态金属氢,因此它的表面是高温高压的液态氢海洋,中心温度估计高达3.05万℃。瞧瞧这温度,“热情”得足以融化掉一切。

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木星
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木星的直径与太阳、地球的直径比较

木星是个和蔼的“老大”

说木星和蔼,这也不用怀疑,只是这种和蔼不是针对人类来说,而是对于太阳系的其他星球来说:木星无私地保护着其他行星。一方面,它阻止小行星带的天体汇聚成新行星,以免破坏太阳系大家庭的秩序;另一方面,它不断吸收并消灭随时攻击行星的小行星。作为“老大”,“小弟”自然不能少——人类所知的木星系卫星总数达63颗,木星因此成为太阳系拥有最多天然卫星的行星,这数字还很有可能继续增加。

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木星和它的卫星
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木星图

“老大”有个坏脾气

由于木星快速自转,木星的大气显得非常“焦躁不安”。木星的大气其实是一个复杂多变的大气系统,云层每时每刻都在变化。我们在木星表面可以看到大大小小的风暴,其中最著名的风暴是“大红斑”。这是一个朝着逆时针方向旋转的古老风暴,它早在1660年前就被人类发现了。大红斑有3个地球那么大,其外围的云系每4~6天运动1周。风暴中央的云系运动速度稍慢且方向不定,因而云带之间常形成小风暴,并合并成较大型风暴。由于木星的大气运动剧烈,木星上也有与地球上类似的高空闪电。想想这闪电霹雳、巨大风暴,谁还敢惹这个“老大”!

大红斑的尺寸正在减少
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土星环全貌

戴上美丽的光环欢迎您

——美丽的土星

今天,我们将前往美丽的土星去参观。现在,请做好准备,我们要出发了,为了能让你更好地游览土星,我们准备了一份土星游览指南,请你仔细阅读,内容具体如下:

第一站:土星大白斑

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土星大白斑

当你还没有正式踏上土星,在地球上通过望远镜也能欣赏到土星上的一个奇景——土星大白斑。和瑰丽的闪电、狂暴的台风一样,大白斑其实也是土星的一种大气现象。它有大有小,周期性“发作”,大约每隔30年就出现一次。大白斑是由旋转云和涡流形成,它之所以呈白色,是因为它是由氨冰晶体构成的。大白斑起初是一个小白点儿,然后从经度展开,大的土星白斑可能达到数千千米宽,最后环绕整个土星的经度,十分壮观。

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土星

土星基本资料一览表

1 名称:土星

2 属性:太阳系八大行星之一

3 赤道直径:为地球的9.42倍

4 质量:约为地球的95.2倍

5 表面最高温度:-150℃

6 自转周期:10小时14分

7 公转周期:29.46年

第二站:土星光环

土星之所以在八大行星中“美名远扬”,主要是因为它美丽的光环。虽然在木星和天王星、海王星上面都发现了光环,但是最出名的还是土星环——它是最突出、最明显的行星环,还是第一个被人类发现的行星环。行星环是由围绕着行星运转的宇宙尘埃和小颗粒形成的扁平盘状的区域,土星环中有数不清的小颗粒,主要环带中的颗粒大小范围从1厘米至10米都有。主要环带从赤道上方7000千米延伸至8万千米,但估计它的厚度只有10~50米,最厚不超过150米,并且99.9%的颗粒都是冰,也许还掺杂着少许的杂质。土星环很大,所以即使是用小型的望远镜也能看到。如果我们驾驶飞船从土星上空经过,一定有非常好的观赏角度,能够看到非常完整的土星环。

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土星光环切面
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美丽的土星环

第三站:土星独特的大风暴

当飞船靠近土星上空的时候,还能欣赏到土星独特的天气系统——土星北极的六边形喷射气流。这种气候系统还包含了多种大小不等的风暴类型。2012年科学家就拍到了一个土星北极的类似飓风的风暴,它很深,呈现出红色,约2000千米宽,外边缘的云层以每小时500千米的速度运动着。

当然,你可能会以为这种独特的现象可遇而不可求,但实际上,它不会像地球上的台风一样“短命”。有科学家说:“地球上一次典型的飓风大概持续一周时间,但土星上的这个风暴可以持续数十年,或许数个世纪,谁知道呢?”所以,我们也许可以在飞船上看到它!

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土星“风暴”

第四站:土星的卫星们

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土卫二南极著名的“虎斑”

土星的卫星非常多,目前已确定轨道的天然卫星有50颗,其中14颗为不规则卫星,这些卫星的体积大部分很小。此外,土星还有几百颗已知的“小卫星”,位于土星环内。当然,矮子里面挑将军,土星还是有7颗体积比较大的卫星的。土卫六是土星卫星中最大的一颗,占据绕土星物质总质量的96%,剩下6颗较大的卫星占将近4%,其余几十颗加土星环只占0.01%。不过,这并不表示这些卫星上面就没有奇特景致,它们或独特或壮观或美丽,是游览土星风景中不可或缺的一项。我们可以重点看看几颗比较独特的土卫。

土卫一是显著的椭球形,它是土星内部大卫星中最轻的一颗。

土卫二是土星内部卫星中地质活动最激烈的一颗。它的南极充满了一条条的裂痕,称为“虎斑”,南极地区表面下还可能存在液态水,非常值得一探。不过土卫二的面积很小。

土卫三上有两处盛景——奥德修斯大陨石坑和伊萨卡大型峡谷系统。

土卫四的表面有多种地形,其中包含很多撞击坑区域。土卫四的反面有许多亮裂痕。

土卫五的特征和土卫四很相似,但是它是一颗冰球,它是由25%的岩石与75%的水冰所组成的,表面遍布冰崖,看起来很壮观。

土卫六是太阳系所有大卫星中,唯一拥有稠密大气层的,也是唯一表面有大量液体的卫星,它的北极和南极地区的湖内存在大量液态甲烷。它还有一处我们未知的“桃花源”,有科学家也叫那儿为上都。

土卫七和土卫六相邻,是已知最大的非球体天体之一。土卫七的表面非常怪异,呈褐色的海绵状。它是唯一有不规则自转的卫星,这表示它没有固定的极点或赤道。

土星的景色十分独特,土星的卫星太多,我们不能一一游览……不过将来,我们的业务范围扩大后,欢迎大家再光临!

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土卫三,可以看见伊萨卡大型峡谷