氣體大行星

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太陽系嘅四粒氣體大行星同太陽擺埋一齊比吓尺碼。

氣體大行星,有啲人嗌「類木行星」,係尺碼好大嘅行星,佢哋唔似第啲行星噉表面係岩石或者第啲固體物質。佢哋冇固態嘅表面,成隻氣體大波。太陽系有四粒氣體大行星:木星土星天王星同埋海王星。而家發現嘅太陽系外行星好多都係氣體大行星,圍著佢哋自己嘅恆星轉。

有幾挺唔同嘅氣體大行星。「傳統」嘅氣體大行星,好似木星同土星,主要構成都係。第二挺係天王星同海王星,佢哋嘅主要構成係同埋甲烷,氫同氦響最外層先至有。有啲叫做「熱木星」嘅太陽系外行星,繞行軌道同佢哋嘅恆星好近,表面溫度會好高;發現佢哋較第啲行星易,所以家下發現嘅太陽系外行星好多都系「熱木星」。

氣體大行星冇固態嘅表面,準確啲講係冇可以清楚定義嘅表面,雖然佢哋有岩石或金屬嘅核──啲咁樣嘅核響形成呢挺行星嘅過程入便係必要嘅──佢哋絕大部分嘅質量由氫同氦貢獻。響外層,氫同氦就好似響地球度一樣係氣態嘅,之但係響深層嘅地方,高到極嘅壓力高度壓縮,令到啲氣體變成液態,再深啲近核嘅地方甚至乎變做固態。天王星同海王星亦都差唔多。佢哋雖然係「大雪波」,之但係佢哋內部高到極嘅溫度同壓力會令到啲「雪」變做好特殊好少見嘅物理狀態。所以,我哋係冇可能響氣體大行星「表面」著陸嘅。經常講嘅半徑、表面積、體積、表面溫度、表面密度呢啲概念,都只不過係話響太空睇到嘅,佢哋嘅最外層嘅大氣。

特性[編輯]

太陽系嘅四粒氣體大行星有好多類似嘅特性。佢哋嘅大氣層多數都係氫同氦,深層壓力變大,到咗臨界壓力深度,氫同氦變做液態。木星同土星冇明確嘅大氣層-行星體分界面,而有啲模型嘅模擬結果就話天王星同海王星有好明確嘅大氣層-行星體分界面[1]。太陽系嘅四粒氣體大行星都係好好嘅「物態梯度」變化實例。佢哋內部熱到極,天王星同海王星有7000K,而木星可以去到20000K。噉樣嘅溫度意味著佢哋大氣層下便成個星球都係液態嘅。所以話,講到「岩石」或「金屬」核嗰陣,唔可以簡簡單單描畫佢哋個核做普通嘅石波或金屬波。其實所謂嘅「岩石」或「金屬」核,只不過係一個好似呢啲重元素多過第處嘅區域。

四粒氣體大行星自轉速度都較快,形成嘅風產生東西方向嘅條或帶。噉樣嘅帶喺木星度最明顯,土星同天王星少啲,而海王星就睇唔倒。佢哋都有行星環,有好多衛星土星環最壯觀,1970年代以前啲人淨係知有土星環唔知木星、天王星同海王星都有環。木星係太陽系衛星最多嘅行星。到2008年,發現咗嘅木星衛星有63粒[2]

大氣運動[編輯]

呢類行星大氣嘅紋係同緯度方向平行嘅反環流氣流,睇落去似「條」或「帶」。啲淺色「帶」係大氣較高、內部有上升氣流、氣壓較高嘅區域,而啲深色嘅「條」係木星大氣較低嘅、有下沉氣流、氣壓較低嘅區域。呢挺結構有啲似地球大氣層嘅高-低氣壓環流,之但係實質結構又好唔同──緯度方向嘅「帶」環繞成個行星,同細啲嘅、限喺局部嘅氣壓環流啱啱相反。噉樣嘅結構可能係高速自轉同成個行星深部物質分佈均勻嘅結果。大氣層底部冇海洋同陸地形成嘅溫差,而且個行星自轉快過地球好多。

重有第啲大氣結構:唔同顏色嘅斑。木星有好出名嘅大紅斑,粒斑出現都而家經已超過300幾年咁耐。查實呢啲斑係特別巨大嘅氣旋。有啲斑重係龍卷雷暴雲,天文學家經已響一啲斑度觀測到閃電。

木星同土星[編輯]

木星同土星大部分都係氫同氦,啲重元素嘅質量比例得3到13%[3]。佢哋嘅結構,外層係分子態嘅氣體氫,包圍著深層嘅液態金屬態氫,個心度重可能會有個岩石核。最外層嘅氫氣大氣層響唔同嘅深度有唔同顏色嘅雲層,啲雲可能會係水同氨構成嘅。液態金屬氫構成成粒行星嘅大部分體積。話啲液態氫「金屬態」,係因為高到極嘅壓力令到氫原子內部嘅電子好似金屬噉可以響原子間自由流動,可以傳電,物理性質變到好似金屬噉。個核,如果有嘅話,會係重元素較多嘅區域,溫度有二萬幾度,壓力高到想像唔到,啲物質形態冇辦法估[3]

天王星同海王星[編輯]

天王星同海王星內部構成同木星、土星好唔同。呢類行星嘅內部模型係噉樣嘅:富氫嘅大氣層,響最高嘅雲層開始,向下延伸到天王星八成五、海王星八成嘅半徑範圍。呢個範圍以下,係水、甲烷同氨呢啲嘢構成嘅「雪」。重可能會有岩石同氣體。不過雪、岩石同氣體嘅混合比例唔知,準確嘅物質構成亦都係未知[4]嘅。

佢哋嘅大氣層霧好大,重有啲甲烷,加埋加埋令到佢哋睇落去成粒都係海綠色或者深藍色。佢哋嘅磁場都明顯傾向佢哋嘅自轉軸。同第啲氣體大行星唔同,天王星自轉軸嘅傾斜角度特別大,公轉嘅姿態睇落去好似瞓著打關鬥,個行星嘅季節變化亦都特別明顯。

太陽系外嘅氣體大行星[編輯]

太陽系外行星隔地球嘅距離遠到用光年嚟計。家下嘅天文探測技術重好難發現嗰啲細粒嘅,似地球噉嘅系外行星。大粒嘅系外行星探測易啲。而家發現嘅太陽系外行星大部分都係同我哋太陽系木星、土星呢啲氣體大行星咁上下嘅「巨無霸」行星。可以推測呢啲行星同太陽系嘅木星較似,而唔會似第挺唔同類型嘅氣體大行星,個名叫「類木行星」會較為準確。啲太陽系外嘅氣體大行星好多都同佢哋繞行嘅恆星距離好近,表面溫度高過太陽系嘅氣體大行星唔知幾多。佢哋可能會係我哋太陽系冇嘅、另外一挺類型嘅氣體大行星。宇宙嘅元素豐度,有98個皮申都系氫同氦,所以如果搵到質量大過木星嘅岩石行星會好出人意外。另一方面,之前行星系統形成嘅理論模型預示話,響好似而家發現嘅「熱木星」噉同恆星距離咁近嘅軌道處形成氣體大行星係冇可能嘅。家下真係發現「熱木星」,數目重好多添。

術語[編輯]

睇埋[編輯]

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  1. L. McFadden, P. Weissman, T. Johnson. Encyclopedia of the Solar System (2nd ed.) page 415. Academic Press. 2007. ISBN 978-0-12-088589-3. 
  2. Jupiter: Moons. NASA. . 喺2008-06-25搵到;. 
  3. 3.0 3.1 The Interior of Jupiter, Guillot et al, in Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere, Bagenal et al, editors, Cambridge University Press, 2004
  4. L. McFadden, P. Weissman, T. Johnson. Encyclopedia of the Solar System (2nd ed.). Academic Press. 2007. ISBN 978-0-12-088589-3. 
  5. Jack J. Lissauer, David J. Stevenson. Formation of Giant Planets (PDF). NASA Ames Research Center; California Institute of Technology. 2006. 喺2006-01-16搵到;. 

引用[編輯]

  • Episode "Giants" on The Science Channel TV show Planets
  • SPACE.com: Q&A: The IAU's Proposed Planet Definition 16 August 2006 2:00 am ET
  • BBC News: Q&A New planets proposal Wednesday, 16 August 2006, 13:36 GMT 14:36 UK

出面網頁[編輯]