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1、太阳系中的九大行星,作者：陈君利 学号：016310003,下一页,水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星,冥王星,第一节,第二节,End,九大行星的运动特征和结构,返回,共面性,同向性,近圆性,水星距太阳五千八百万公里，是太阳系中和太阳最近的行星。水星没有卫星，它的体积在太阳系中列倒数第二位，仅比冥王星大。因为水星与太阳非常接近，所以它的白昼地表温度可高达摄氏四百二十七度；而到晚上又骤降至摄氏零下一百七十三度。水星的表面与我们的月亮表面十分相似，都由岩石组成且经受了猛烈的陨石撞击，布满了环形山。水星的直径大约4800公里（月球则略小于3500公里）。但水星在很多方面则是独一无二的
2、，它是最靠近太阳的大行星，其绕日轨道半径仅为地球绕日轨道半径的1/3；它绕日轨道的近日点位置每经过一次公转就略有改变“进动”这一事实成为检验爱因斯坦广义相对论的重要依据。(图片是1974年由“水手10号”探测器所摄),下一页,水星的内部结构。它有一个主要由铁和镍构成的核，幔和壳的主要成份是硅酸盐。,边缘由多层小圈组成的陨坑，直径约九十八公里，是多种类型的水星陨坑中的一种。仔细观察可以发现前景中的另一个小型陨坑也属此类。,返回,金星分别在早晨和黄昏出现在天空，古代占星家一直认为存在着两颗这样的行星，于是分别将它们称为“晨星”和“昏星”。在英语中，金星“维纳斯”是古罗马的女神，像征着爱情与美丽。而
3、一直以来，金星都被卷曲的云层笼罩在神秘的面纱中。 金星是距太阳的第二颗行星，它与地球在体积、质量、密度和重量上非常相似，可以算作是地球的姊妹星。而事实上金星与地球非常不同。金星上的一天相当于地球上的243天，而它的一年却只有225天。金星的自东向西自转还使得太阳在金星上西升东落。金星有厚厚的二氧化碳的大气，没有水。它的云层是由硫酸微滴组成的。它的地表大气压是地球上的九十多倍。金星浓厚的二氧化碳大气造成强大的“温室效应”，太阳光能够透过大气将金星表面烤热，但地表辐射却受到大气的阻隔，热量无法得到释放，致使地表温度高达摄氏四百八十多度。这样高的温度使得金属都会熔化。,下一页,金星的浓厚的云层至今仍
4、是妨碍科学家揭开金星表面奥秘的主要原因。射电望远镜和射电摄影系统的出现使我们能够看到厚厚的云层下面的金星表面。金星的表面比较年轻，是300至500万年前才形成的。科学家们正在研究是何原因导致这一现象的。金星的地形主要是覆盖着熔岩的广阔平原和受地质活动破坏的山脉或高原。 金星的表面随机布满了许多小型陨石坑。由于金星的浓厚大气，直径小于2公里的陨石坑几乎无法保留下来。而当大型陨石在小型陨坑形成前撞击金星表面，其产生的碎片在地表产生了例外的陨石坑群。火山及火山活动金星表面为数很多。至少85%的金星表面覆盖着火山岩。大量的熔岩流经几百公里，填满低地，形成了广阔的平原。除了几百个大型火山，100000多
5、座小型火山口点缀在金星表面。从火山中喷出的熔岩流产生了了长长的沟渠，范围大至几百公里，其中一条的范围超过7000公里。,蛛网地形是在金星表面发现的另一种明显的地形特征。,金星表面的“方格纸地形”。图中每两条平行线之间的距离约为1km。,返回,地球这颗有着广阔天空和蓝色海洋的行星始终给人以坚实巨大的感觉。而在宇宙中，地球给人的印象却并非如此：这个在一层薄薄而脆弱的大气笼罩下的星球并不见得有多大。在太空中，地球的特征是明显的：漆黑的太空、蓝色海洋、棕绿色的大块陆地和白色的云层。 地球是太阳的从里往外数第三颗行星，距太阳大约有 1.5亿公里。地球每 365.256 天绕太阳运行一圈，每 23.934
6、5 小时自转一圈。它的直径为 12756 公里，只比金星大了一百多公里。人们梦想能在太空中旅行，能欣赏宇宙的奇观。而从某种意义上说，我们都是太空旅行者。我们的宇宙飞船是地球，飞行速度是每小时 108000 公里。,下一页,地球内部可分为地壳、地幔和地核三大部分。地壳厚约30km，地幔厚约2840km，地核厚约3500km。每一部分又可细分。地核可分为外部液态地核和内部固态地核，地幔可分为上地幔和下地幔，地壳则可分为海洋地壳和大陆地壳。,这是地球内部结构示意图。从里到外分别是地核、地幔和地壳。每一层又可继续分为多个小层。,返回,火星是地球的近邻。它与地球有许多相同的特征。它们都有卫星，都有移动的
7、沙丘、大风扬起的沙尘暴，南北两极都有白色的冰冠，只不过火星的冰冠是由干冰组成的。火星每24小时37分自转一周，它的自转轴倾角是25度，与地球相差无几。 火星上有明显的四季变化，这是它与地球最主要的相似之处。但除此之外，火星与地球相差就很大了。火星表面是一个荒凉的世界，空气中二氧化碳占了95%。浓厚的二氧化碳大气造成了金星上的高温，但在火星上情况却正好相反。火星大气十分稀薄，密度还不到地球大气的1%，因而根本无法保存热量。这导致火星表面温度极低，很少超过0，在夜晚，最低温度则可达到-123。 火星被称为红色的行星，这是因为它表面布满了氧化物，因而呈现出铁锈红色。火星表面的大部分地区都是含有大量的
8、红色氧化物的大沙漠，还有赭色的砾石地和凝固的熔岩流。火星上常常有猛烈的大风，大风扬起沙尘能形成可以覆盖火星全球的特大型沙尘暴。每次沙尘暴可持续数个星期。,下一页,火星的内部结构图。火星的内部结构与地球相似，都有壳、幔和核，但由于数据不完全，火星核的组成和大小仍然未能确定。,火星表面的景色。这是由着陆在火星表面的探路者号探测器拍摄的。远处可见名为“双子峰”的火星山峰。(NASA),火星表面的水滴状地形，看起来似乎更象是一个个岛屿。环绕着这些岛屿的悬崖高度都在400-600米之间。,返回,木星是太阳系中最大的行星，它的体积超过地球的一千倍，质量超过太阳系中其他八颗行星质量的总和。与其他巨行星一样，
9、木星没有固态的表面，而是覆盖着966公里厚的云层。通过望远镜观测，这些云层就象是木星上的一条条绚丽的彩带。 木星是一个巨大的气态行星。最外层是一层主要由分子氢构成的浓厚大气。随着深度的增加，氢逐渐转变为液态。在离木星大气云顶一万公里处，液态氢在100万巴的高压和6000K的高温下成为液态金属氢。木星的中央是一个由硅酸盐岩石和铁组成的核，核的质量是地球质量的10倍。 木星的两极有极光，这似乎是从木卫一上火山喷发出的物质沿着木星的引力线进入木星大气而形成的。木星有光环。光环系统是太阳系巨行星的一个共同特征，主要由小石块和雪团等物质组成。木星的光环很难观测到，它没有土星那么显著壮观，但也可以分成四圈
10、。木星环约有6500公里宽，但厚度不到10公里。,下一页,木星的内部结构示意图。由图中可以看出木星主要由液态金属氢组成。液态金属氢与表层木星大气之间是液态分子氢和分子氦的混合层。,这是哈勃太空望远镜拍摄的木星照片。图中可以看到在木星南半球有三个连在一起的白色风暴。,木星北极套索般的极光。图中可见三个木卫运行的印迹。,木星光环。木星环是1979年由旅行者1号发现的，而此图是由旅行者2号拍摄的。,返回,土星直径119300公里，是太阳系第二大行星。它与邻居木星十分相像，表面也是液态氢和氦的海洋，上方同样覆盖着厚厚的云层。土星上狂风肆虐，沿东西方向的风速可超过每小时1600公里。土星上空的云层就是这
11、些狂风造成的，云层中含有大量的结晶氨。 土星大气层的主要成份是氢，此外还有少量的氦和甲烷。土星是太阳系中唯一一颗密度小于水的行星，要是有一个足够大的海洋能够容纳，土星就决不会沉底。土星的云层也有变幻着的与木星相似的图案，但比木星要黯淡的多。土星的两极大气中也有极光。 土星只需10个小时39分钟就自转一周。在如此快速的自转速度作用下，土星变成了一个明显的椭球。土星的公转周期是29.4年，距离太阳14亿3千2百万公里。 土星最引人注目的地方是环绕着其赤道的巨大光环。所有巨行星都有光环，但土星的光环是最显著的，在地球上人们只需要一架小型望远镜就能很清楚地看到它。土星的光环不是一个整体，它包含7个小环
12、，环外沿直径约为274000公里。光环主要由一些冰、尘埃和石块混合在一起的碎块构成的。这些碎块可能是一颗远古时代的土星卫星在土星系潮汐引力的作用下瓦解后剩下的残片。,下一页,土星大气的主要成份是分子氢，随着深度的增加，氢在高压下成为液态，并进一步成为液态金属氢。氢层以下是由水、甲烷和氨组成的液态混合物。中央是一个岩石或由岩石和冰组成的核。,这是旅行者2号1981年拍摄的土星照片。在图中还可以看到土卫四和土卫五。,这是哈勃太空望远镜拍摄的土星照片。图中可见在土星上有一个箭头状的风暴，风暴的大小与地球相当。,返回,天王星是距离太阳的第七颗行星，是太阳系中的第三大行星。它的赤道直径 51,800 公
13、里，每 84.01 地球年绕太阳公转一周，和太阳之间的平均距离是 28.7 亿公里。自转一周 17 小时 14 分。天王星至少有 22 个卫星，最大的两个是 Titania 和 Oberon。,下一页,天王星最著名的特征是其倾斜的姿态。导致它保持这个不寻常的姿势的原因，可能是由于在太阳系形成的初期一个行星大小的天体与它发生过碰撞。,天王星的环：1977 年，天王星的首批共九条环被发现。在旅行者号的访问期间，这些环被一一照相和排列，并发现了另两条新的环和小环。天王星的环和木星环和土星环显然不同。最外面的第五环的成份大部分是直径为几英尺的冰块，整个环系统布满了细小的尘埃。,另外还可能存在着大量的窄
14、环，它们是一些可能还未成形的环，或许还刚刚开始排列成一个弧形，它们的宽度仅有 50 米。单独的环的反射率非常低。至少有一条环，即第五环是灰色的。天王星的卫星 Cordelia 和 Ophelia 扮演着第五环的看守卫星的角色。,海王星号称神秘之星，是环绕太阳运行的第八颗行星，也是太阳系中第四大天体（直径上）。有8颗已知卫星(7颗小卫星和海卫一)。 海王星和太阳的距离是地球到太阳距离的30倍。表面温度很低，达-230。海王星在直径上小于天王星，但质量比它大，内部结构与天王星差不多，但岩石核心比天王星要大，赤道半径为24750千米，是地球赤道半径的3.9倍，质量为地球质量的17.22倍，绕太阳公转
15、一周需要164.8年。海王星上冬季和夏季温差不大，每一季节长达 41年以上。1昼夜约为17小时50分钟。海王星和天王星在体积、质量方面都非常相似，它们的化学组成、内部结构也大同小异，因而人们常把它们看作是一对“孪生姐妹”。海王星周围存在着至少5条完整和比较完整的环，从最里面的环到海王星之间，还有一个很宽的主要由尘埃物质组成的壳层，其中两条双带比较明亮。,下一页,海王星遥远的气体巨行星，表面几乎完全是均匀的蓝色，这是由漂浮在厚厚的几乎无色的氢气和氦气中的少量甲烷气体造成的。然而海王星表面也存在许多暗斑，这是海王星冷云顶部的高压反气旋。上面这幅照片是旅行者2号探测器在1989年所摄，上面可见2个暗
16、斑，左方是一个地球大小的大黑斑，正下方则为第二个暗斑。在大黑斑的旁边还有一些亮斑，近来一些计算机模拟指出这些亮斑也是甲烷云，它们通常会与暗斑相伴出现。哈勃望远镜在1994年再次拍摄了海王星的图像，发现这两个暗斑都消失了，但又出现了别的暗斑。,返回,冥王星是九大行星中离太阳的平均距离最远、质量最小的行星，它在远离太阳59亿公里的太空中跚跚前行。 冥王星的质量是地球质量的0.0024倍，体积为地球的0.009倍，赤道半径约为2400公里，密度为1.5克/立方厘米。 冥王星距离太阳太远，接收太阳辐射少，所以表面温度很低，表面平均温度在零下二百多度，如此的低温使大部分物质已凝结为固态或液态。,冥王星表面,冥王星及其卫星,下一页,冥王星的公转周期为248年，它绕太阳公转的轨道是一个扁长的椭圆形，冥王星的公转轨道面与黄道面有17度的交角，因而冥王星有时在八大行星的上面运行，有时又跑到了它们的下面。,冥王星自转轨道,冥王星公转轨道,冥王星的自转周期比较长，约为6天零9小时。 1978年发现冥王星的卫星查龙，查龙的公转周期与冥王星的自转周期一样，都是6.39天，这样
