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夏墨地理科普 | 地球和她的兄弟姐妹

2019-08-28来源:文学家马特
夏墨地理科普 | 地球和她的兄弟姐妹

太阳系八大行星

我们的家园地球是宇宙中一颗普通的行星,所谓行星,是指本身不会发光发热,围绕会发光发热的恒星运转的天体。地球有个庞大的家族,算上她自己,一共兄弟姐妹八个,八大行星按距离恒星太阳由近及远的顺序依次是,水星(☿)、金星(♀)、地球(⊕)、火星(♂)、木星(♃)、土星(♄)、天王星(♅)、海王星(♆)

这些兄弟姐妹和地球一样,一边像陀螺似的自转,一边沿同一方向(自西向东)围绕着恒星太阳转圈,也叫公转。

衡量做圆周运动的物体的运动速度有两个指标,线速度和角速度。以地球绕太阳公转为例,线速度是指地球在单位时间(比如1秒、1小时或者1天)内走过的公转轨道的长度,它是一条弯曲的弧线,而非直线,地球公转的线速度约30千米/秒,也就是说,我们乘坐的宇宙飞船地球,1秒钟就在宇宙空间飞行了30千米。地球在单位时间内在公转轨道上走过的那段弧线所对应的角度就是地球公转的角速度,地球绕太阳公转一周是360°,花费的时间是一年(365天),因此地球公转的角速度约1°/天。

可以把八大行星的公转轨道想象成学校操场上平行排列的跑道,只不过行星公转轨道的形状更接近圆形。假若在同一条起跑线上以相同的速度奔跑,跑道内圈的同学跑完一圈,总会比外圈的同学跑完一圈所用的时间更短,看起来就像内圈同学跑步速度更快一样,其实是因为内圈跑道的周长小于外圈。类似的,离太阳越近的行星,因为转的圈圈小,公转速度(角速度)就越快,公转周期也越短。比如,离太阳最近的水星绕太阳转一圈只需要87.9天,而最远的海王星则需要164.8年!

八个兄弟姐妹个头儿和性格都很不相同。

水星离太阳最近,个头儿最小,质量也最轻。她可是个非常任性的小公主,表面温度变化剧烈,心情抑郁时冷漠如冰,温度可以低到-173℃,高兴时却又热情似火,温度高达427℃。

金星个头儿比水星大,比地球略小。他是个性格有点儿矛盾的小家伙儿,非常热情,表面温度是所有兄弟姐妹中最高的,464℃,而且很稳定,不像小妹水星那样忽高忽低。但是,金星又是个慢性子,自传速度是兄弟姐妹中最慢的,要243天才能像陀螺那样转一圈。

在八兄妹中,火星的个性跟地球最像,尤其自转速度24小时37分,非常接近地球的23小时56分。只不过火星的个头儿比地球小,表面温度比地球低很多,-63℃,看来叫火星有点名不副实啊。美国凤凰号火星探测器曾经探测到火星上的云层在下雪,还找到了火星上存在液态水的证据,甚至有人设想,当地球环境不再适合人类居住之后,人类可以移民火星。

木星和土星是太阳系体积最大,自转速度最快的两颗行星,也被称为巨行星。他俩就像家族里的两位大哥哥,亿万年来默默守护着亲爱的家人。由于个头儿巨大而具有强大的引力,这股巨大的力量能够捕获附近的小行星并将其撕成碎片,避免它们撞向地球。如果没有木星的保护,地球遭遇小行星撞击的风险将会大大提高,地球上也许就不会出现生命,更不会有人类,所以我们应该好好感谢木星和土星的无私奉献。

天王星和海王星是离太阳最远的两颗行星,也叫远日行星,由于远离太阳,她们的公转周期很长,表面温度也很低。她们就像家族中两位勇敢无畏、喜爱探险的大姐姐,对宇宙空间充满好奇,一心想要探索太阳系外面的世界。

在火星和木星之间,存在一个小行星带,里面充满大小不同,形态各异的小行星,就像火焰烧过木头形成的细小灰烬。关于小行星带的来源,有科学家认为这里曾有一颗大行星,后来受到其他天体的撞击,被撞碎了,留下一堆如瓦砾般的残骸。

地球还有许多表兄弟,那就是彗星。彗星是由一些气体,液体和固体尘埃组成的混合物,像个脏雪球,其体积质量是不固定的,随距离太阳的远近而发生变化,明亮程度和云雾状的外貌也会随之改变。彗星分为彗核、彗发、彗尾三部分。彗核由冰物质构成,当彗星接近恒星时,彗星物质升华,在冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾,有的彗星最外围还有氢原子组成的慧云。彗星也绕着太阳公转,但他们的公转轨道一般是椭圆形的,而且与八大行星的公转轨道不在同一个平面上。例如最著名的哈雷彗星,每隔75或76年出现一次,也是唯一一颗人类能够用肉眼直接看到的短周期彗星。哈雷彗星上次出现是在1986年,地球上的人类想要再次见到它要等到2061年。

地球是太阳系这个大家族中最独特的成员,因为她是人类已知的唯一一颗孕育了生命的行星。

为什么八大行星中只有地球上产生了生命呢?科学家认为,这是很多因素共同作用的结果。首先,地球和太阳保持着适宜的距离,使得地球的表面平均气温保持在15℃左右,既不像金星那样热,也不像火星那样冷;第二,地球本身拥有适宜的自转速度,使得地球表面的昼夜温差比较小,利于生命的生存;第三,地球上有水,且适宜的气温能够使大部分水以液态形式存在,为生命的孕育提供了必要条件。此外,木星等巨大天体对地球的保护也功不可没。

宇宙广阔无垠,至于地球之外的其他行星究竟有没有生命,有待未来的科学家做更多的观测和研究,才能解开谜题。

八大行星参数简表

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