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二.行星系统的一般概况;(3)第三种分类是根据行星的物理性质,把体积和质量小、平均密度大的水星、金星、地球和火星称为“类地行星”。把木星、土星、天王星和海王星称为“类木行星”,它们的体积和质量大,但密度小。更好的分类方法是把木星和土星称为“巨行星”,它们的体积和质量最大,而密度最小,把天王星、海王星称为“远日行星”,它们的密度介于巨行星和类地行星之间。实际上,行星的平均密度反映其物质组成,类地行星是主要由固态岩石物质组成,类地行星是主要由固态岩石物质组成,巨行星主要由氢氦气体物质组成,而远日行星氦含大量冰物质。;类地行星的特点是离太阳近,质量小,体积小,密度大,表面温度高,卫星数量少。类地行星最大的是地球,最小为水星。水、金两星都没有卫星,地球有一个卫星-月亮,火星有两个卫星。
类木行星则相反,离太阳远。质量大,密度小,表面温度低,卫星多。木星是八大行星中最大者,他有17颗卫星。土星第二大,有14颗卫星。天王星有5个卫星,海王星有两个卫星。;2. 行星的化学组成
类地行星和类木行星这两类行星的化学组成不同,但每一类的化学组成基本是相同的。
类地行星密度大,显然具有较重的元素和化合物。目前得知主要是难熔的金属矿物(硅酸盐、钾、钙、铝、钛、镁的氧化物等)和铁镍合金,还有氧化铁、硫化铁等。类地行星温度高,因为缺少易挥发的元素及其化合物。这四颗行星中,越近太阳温度越高,约有更多难熔金属矿物,易挥发性的元素就越少。
巨行星中的各种元素的相对风度和太阳大气基本相似。它们密度小、温度低,因此成分是较轻的元素,具有大量易挥发的元素。巨行星含有大量水冰、氨冰、甲烷冰以及氢加氦。
远日行星的密度介于巨行星和类地行星之间,因为相对较接近巨行星的特性,可以也归入类木行星之列。只要成分是冰物质和金属矿物,但含氢和还得百分比要比巨行星小些。;3. 内部结构;4. 行星大气;木星和土星的大气是十分浓密的,形成了云带,使我们无法看到木星的地面。木星和土星的大气主要由氨(NH3)、甲烷(CH4)、氢(H2)所组成,其它还有He、H2O、C2H6??C2H2、PH等等。照理巨行
星的大气中氢的含量要占很大的比例,但因为温度低、压力大,氢
都已经液化了,在木星和土星表面构成了氢的海洋。这正像地球表面是水的海洋一样,地球大气中水的成分的比例就不高了。
木卫一的大气中有氢和氦,整个木卫一被钠(Na)云所包围着。木卫六也有大气,很浓厚,有CH4和H2所组成。
天王星和海王星也是由CH4和H2组成,也还有NH3的冰晶尘埃在其中。;(a)水星的磁场和磁层
水手10号飞船的一个重要发现就是水星有磁场和磁层。水星也像地球一样有全球偶极磁场,其南北磁场的极性和地球磁场相同,水星赤道表面磁场强度为0.002G,约为地球赤道磁场强度的1%。木星存 在一个与地球类似的磁场结构。;(b)金星的磁场和磁层
金星磁场非常小,在飞船上磁力仪探测不出金星本身的磁场,金星赤道处磁场强度最多为地球磁场的 1/1000以下(小于0.0003G)。但由于金星的电离层与太阳风相互作用而感生磁场,对太阳风流产生阻碍,在金星周围也形成类似磁层的区域,虽然跟一般磁层不同,但也以磁层称之。;地球磁北极与真北极(地理北极)的差异。目前磁北极在加拿大境内,距离地理北极大约1000公里。;地球磁层;(d)火星的磁场;(e)木星的磁场
1955年观测到来自木星的射电,并推断它与木星
的磁场有关。先驱者和旅行者飞船的近距探测确认,木星有很强的磁场。木星表面磁场强度达3-14G,
延展范围达几百万公里。木星磁场比地球磁场复杂些,且南北极性与地球磁场相反。;已发现的木星位型数目为63颗,观测证实:(1)木卫三存在内部磁场,其赤道场强约750nT,但是木卫三磁层没有上游弓形激波面和磁尾,这是太阳系的特例;
(2)木卫四有很弱的磁场,是被木星磁场感应的;(3)木卫二既有感应的磁场,也有内禀磁场。;(f)土星的磁场和磁层
土星有较强的磁场,但比木星磁场弱些,南、北极区表面(气压1bar)磁场强度分为为0.7和0.6G,赤道表面磁场为0.2G。土星磁场类似于偶极磁场,
南北极性与木星磁场相同,而跟地球磁场极性相反。土星有延展的磁层,大体上跟木星磁层相似。;(g)天王星的磁场
飞船远航天王星之前,推测天王星可能有磁场。旅行者2号飞船探测表明,天王星赤道表面的磁场强度约为0.23G。天王星也有磁场结构,并在磁层内形成了辐射带。;(h)海王星的磁场;(6)行星的会合运动;最近的水星凌日时间 2006年11月7日
2016年5月9日
2019年11月11日
2032年11月3日
2039年11月7日
最近的金星凌日时间 2004年6月8日
2012年6月6日;内行星反射太阳光而发亮,很显然它们也有盈亏月相的周期。这样的周期变化导致了行星视亮度
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