太陽系八大行星,太陽系八大行星排列順序:它們依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星太陽系,指的是以太陽為中心的恒星系。
這種恒星系包括8顆大行星和它們的衛(wèi)星、5顆目前能夠觀測到的矮行星和難以計數(shù)的小行星以及其他天體。這些天體都受到太陽的引力作用,圍繞太陽運動。
我們所生活的地球,在太陽系中只是一個普通的行星;太陽系在銀河系中只是普通而又微小的一個點,銀河系包含了千萬億個這樣的點;而銀河系在整個宇宙中,僅僅是如塵埃一般微不足道的一粒。
行星分為兩類,即大行星和小行星。所謂大行星是太陽系里除太陽之外最大的行星,它們總共有8顆,它們各自有著運行的軌道,按照一定的規(guī)律排列。
哥白尼時期,人類奠定了對太陽系的認識基礎,依據(jù)與太陽之間距離的排列,這8顆大行星依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。距離太陽最近的是水星,距太陽5800萬千米;最遠的是海王星,距太陽45億千米。
有一道很寬的空間將大行星劃分成兩類,相對來說,距離太陽較近的水星、金星、地球、火星這四個行星體積很小,表面是固態(tài)的,被稱為類地行星;而距離太陽較遠的木星、土星、天王星、海王星這四個行星,則相對來說體積較大,表面為氣態(tài),被稱為類木行星。
與類木行星相比,類地行星的體積要小很多,四顆類地行星加起來也不及天王星的四分之一。包括太陽在內(nèi)的太陽系家族所有成員,應該都是在同一時期形成的。在火星與木星的運行軌道之間,也就是區(qū)分兩類大行星之間的空間,是小行星活動的天地。這里散布著一大群小行星,所以也被稱為小行星帶,它同樣也是太陽系家族的重要成員之一。
與大行星相比,小行星顯得很渺小,它們活動空間的寬度大約從距離地球遠一點的地方起到10倍的地日距離止。多數(shù)小行星位于四五倍地日距離的位置。小行星數(shù)量很多,人類目前為它們所做的編號已經(jīng)超過一萬顆,新的小行星還在不斷被發(fā)現(xiàn),所以小行星總共會有多少顆還是個未知數(shù)。
衛(wèi)星也是太陽系家族的重要組成部分,比如圍繞地球運行的月球。衛(wèi)星通常圍繞大行星運行,水星和金星沒有衛(wèi)星,這在太陽系是個例外。除了它們,其他大行星都有自己的衛(wèi)星,就像太陽系以太陽為核心,人們通常也以大行星的名字來命名這個系統(tǒng),比如火星系、木星系、土星系等。火星系包含了火星和兩顆衛(wèi)星,木星系包含了木星、木星光環(huán)和5顆衛(wèi)星,土星系包含土星、土星環(huán)和8顆衛(wèi)星等。
太陽系中還有一個星群就是彗星,它們的運行軌道圍繞太陽呈極扁的橢圓形。大部分彗星運行到距離太陽最近的點需要數(shù)百年甚至數(shù)千年的時間,我們也只有在這個時段才能觀測到它們。一旦運行過程中發(fā)生意外,我們就再也無法找到它們的蹤跡了。除了前面提到的各個星群,太空中還有無數(shù)微小的巖石塊,我們稱之為“流星體”。
它們也在圍繞著太陽運行,這或許與小行星和彗星有些關系。這些小石塊,我們無法觀察到它們,只有當它們意外地進入大氣層,才能被我們所看到,于是,人們稱之為“流星”。
太陽系中的星系以太陽為中心進行公轉運動,公轉軌道呈橢圓形,但是我們通過肉眼觀測無法得知這個橢圓的離心率。在運行軌道上距離太陽最近的一點叫做近日點,而距離太陽最遠的一點叫做遠日點。
在過去,人們認為太陽正好在這個橢圓軌道的中心,但是實際情況并非如此。太陽不是處在橢圓的中心,而是在其中的一個焦點上,這個焦點可能距離中心十分遙遠。根據(jù)焦點到中心的距離,我們能夠計算這個橢圓軌道的離心率。以水星為例,水星軌道具有很大的離心率,但是橢率卻只有0.02,這說明這個橢圓并不是很扁。如果水星橢圓軌道的長軸被定義為50,那么短軸的長度則為49。我們稱在地球運行軌道以內(nèi)運行的行星為內(nèi)行星,它們有水星和金星。
而在地球運行軌道以外運行的行星為外行星,它們包括火星、小行星和外面的五大行星。當一顆行星經(jīng)過太陽并與太陽同向運行時,我們稱之為與太陽相合;行星位于太陽和地球之間時稱為下合;太陽位于行星和地球之間時稱之為上合。下合是不會發(fā)生在外行星上的,這是一個很容易理解的問題。但對內(nèi)行星來說,上合、下合都有可能。當一顆行星位于太陽的反方向時,即位于地球和太陽之間,我們稱之為“沖”。
這時的情形是太陽落下,而行星卻在升起,而太陽升起時,行星卻在落下?!皼_”的現(xiàn)象不會發(fā)生在內(nèi)行星這里。內(nèi)行星的繞日運行就像是從太陽的一邊轉到另一邊。不管它們處于軌道上的什么位置,到太陽的距離與軌道所成的夾角都稱為“距角”。水星的距角最大為25°,因為水星的軌道離心率比較大,所以距角時大時小。金星的距角最大可達45°。
當水星和金星中的某一顆位于太陽的東方時,我們能在太陽落下的西天方向看到這顆星;而這顆星位于太陽的西方時,我們會在日出的東方看到它。水星和金星不會運行到距離太陽很遠的地方,所以在黃昏時的東方或拂曉時的西方我們不會看到它們。兩顆行星的軌道處于同一平面的現(xiàn)象是不存在的,由一條軌道的水平方向望去,別的軌道與之相比存在高低的差距。
天文學上將地球所在的平面,就是我們通常所說的黃道平面,也被稱之為水平位置。其他行星的軌道中心點是太陽,它們都有兩個點相交于黃道平面,我們稱這兩個點為交點。軌道和黃道平面的夾角就是軌道交角。最大的軌道交角是水星的軌道交角,為7°。金星的軌道交角約為3.4°,天王星為0.77°,土星為2.5°,外行星的軌道交角一般都比較小,它的范圍在天王星和土星之間。
太陽系八大行星之間的距離提丟斯-波得定則,簡稱“波得定律”,是用來計算太陽系中行星軌道時通常采用的一個簡單規(guī)則。除海王星之外,其他行星之間的距離都十分符合這一定則。該定則的表述形式為,利用4+0、3、6、12這個形式的數(shù)字,得出的數(shù)值即為太陽系中各大行星之間的距離,其中不包括海王星。用這樣的公式我們計算出的結果如下表所示:
如果稍加留意我們就可以發(fā)現(xiàn),在這組數(shù)字中沒有出現(xiàn)日常使用的長度單位。因為在太陽系的尺度下,用常用的長度單位來描述行星之間的距離是十分困難的。而且,使用地球上慣用的長度單位來描述太空的問題也顯得不是十分合適,于是我們引入了一個更大尺度的長度單位,這就是日地距離。以這個標準作為單位來描述行星之間的距離相對來說比較容易。將表格中的數(shù)字除以10,得出的數(shù)字就是以日地距離作為標準的各大行星與太陽之間的距離。同時,太陽系中的星系在圍繞太陽進行公轉時,符合天文學家開普勒發(fā)現(xiàn)的一種規(guī)律,這就是開普勒定律。
開普勒定律的第一條規(guī)定,行星圍繞太陽公轉的軌道是橢圓形的,而太陽處于這個橢圓形的軌道的一個焦點上。開普勒定律的第二條內(nèi)容是,行星與太陽之間的距離越小,運行的速度就越快。造成這種情況的原因是,在同樣的時間內(nèi),太陽和行星之間的連線掃過的面積是相同的。所以,行星與太陽之間的距離和運行的速度成反比,距離越小,速度越快。開普勒定律的第三條內(nèi)容是,行星圍繞太陽進行公轉的周期的平方,和行星與太陽之間的平均距離的立方成正比。
舉例來說,如果太陽系中的一顆行星和太陽的平均距離是另一顆行星的4倍,那么4的立方為64,而64開平方得8,于是我們可以知道,該行星繞太陽公轉的周期是另一顆行星的8倍。同樣的,根據(jù)開普勒第三定律,在能夠計算出各大行星與太陽之間的距離后,就能夠相應地計算出它們的公轉周期。太陽系中,距離太陽越遙遠的行星,公轉的周期就越長。
一方面原因是因為這些行星都有十分漫長的公轉軌道,另一方面原因是它們的運行速度很慢。地球圍繞太陽進行的公轉的速度為29.8千米/秒,與之相比,海王星的公轉速度只有地球的五分之一,即5.6千米/秒,但是海王星的軌道長度為地球軌道的30倍,這樣一來,海王星繞太陽公轉一圈,需要花上160年的時間。
八大行星質(zhì)量的大小關系:
1、木星(質(zhì)量1.90×1027千克、平均密度1.326g/cm3)
2、土星(質(zhì)量(地球質(zhì)量=1) :95.18、平均密度0.70g/cm3)
3、海王星(質(zhì)量1.0247e26千克、平均密度1.66g/cm3)
4、天王星(質(zhì)量8.6810 ±13×1025kg、平均密度1.318cm3)
5、地球(質(zhì)量5.965×1024kg、平均密度5507.85kg/m3)
6、金星(質(zhì)量4.869×1024千克、平均密度:5.24 1.318cm3)
7、火星(質(zhì)量6.4219×1023kg、平均密度3.94g/cm3)
8、水星(質(zhì)量3.3022×1023kg、平均密度5.42794g/cm3)
下面是以地球體積為1作比例,比較八大行星體積排列順序的大小關系:
木星(71400),土星(60000),海王星(49400),天王星(25900),地球(6356-6378),金星(6073),火星(3332),水星(2439),冥王星(1200)
體積:(以地球為1,體積1.0832073×1012km3)
太陽 :木星 :土星 :天王星 :海王星 :地球 :金星 :火星 :水星 1300000 :1317 :745 :65 :57 :1 :0.86 :0.15 :0.056
由此也可以看出木星是八大行星體積最大的,土星次之。
太陽系中最大的小行星
塞德娜是我們太陽系中已知小行星中最大的一顆,其直徑約為1600千米,其軌道呈橢圓形,并且距太陽的最近距離為80天文單位,最大距離為500天文單位,圍繞太陽運行一周的時間為1萬年。
塞德娜在其參數(shù)特性上與眾多小行星不同,其中包括它具有相當不尋常的表面顏色——紅色。最近天文學家借助于Gemini紅外線望遠鏡對塞德娜表面進行了光譜研究,在塞德娜表面或許存在水冰和甲烷冰,但數(shù)量不多,這表明還需要利用更強大的望遠鏡作進一步研究。
木星成為太陽系最大行星原因
木星是太陽系中最大的行星,它的體積超過地球的一千倍,質(zhì)量超過太陽系中其他八顆行星質(zhì)量的總和。與其他巨行星一樣,木星沒有固態(tài)的表面,而是覆蓋著966公里厚的云層。通過望遠鏡觀測,這些云層就象是木星上的一條條絢麗的彩帶。
木星是一個巨大的氣態(tài)行星。最外層是一層主要由分子氫構成的濃厚大氣。隨著深度的增加,氫逐漸轉變?yōu)橐簯B(tài)。在離木星大氣云頂一萬公里處,液態(tài)氫在100萬巴的高壓和6000K的高溫下成為液態(tài)金屬氫。
木星的中央是一個由硅酸鹽巖石和鐵組成的核,核的質(zhì)量是地球質(zhì)量的10倍。
由于木星快速的自轉,它有一個復雜多變的天氣系統(tǒng),木星云層的圖案每時每刻都在變化。我們在木星表面可以看到大大小小的風暴,其中最著名的風暴是“大紅斑”。這是一個朝著順時針方向旋轉的古老風暴,已經(jīng)在木星大氣層中存在了幾百年。大紅斑有三個地球那么大,其外圍的云系每四到六天即運動一周,風暴中央的云系運動速度稍慢且方向不定。由于木星的大氣運動劇烈,致使木星上也有與地球上類似的高空閃電。
木星的兩極有極光,這似乎是從木衛(wèi)一上火山噴發(fā)出的物質(zhì)沿著木星的引力線進入木星大氣而形成的。木星有光環(huán)。光環(huán)系統(tǒng)是太陽系巨行星的一個共同特征,主要由小石塊和雪團等物質(zhì)組成。木星的光環(huán)很難觀測到,它沒有土星那么顯著壯觀,但也可以分成四圈。木星環(huán)約有6500公里寬,但厚度不到10公里。
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