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2021/04/16 Share

太阳系-比较行星学和太阳系形成模型

比较行星学

比较行星学对太阳系以及行星系的研究有着重要作用,研究的目标是发展一个全面的关于行星系统的起源和演化的理论,去解释大多数观测事实。

现在科学家已经至少发现了800多颗太阳系外行星,利用这些行星可以对照现有对于行星系统的理论,目前的数据表明,新发现的行星系统中许多特点与我们太阳系大不相同

测量行星

太阳是绝对的主宰,占有太阳系物质的99.9%。

现有参数使用的测量技术:

  1. 行星到太阳的距离:雷达对金星的距离测量作为距离标度,用开普勒定律定律测得距离。

  2. 轨道周期:观察恒星在天空(恒星背景)下走一圈的时间。(要考虑地球公转因素)

  3. 行星半径:行星的视大小,再用初等几何求解

  4. 质量:通过运转情况用引力定律求解。(用其卫星)

    水星和金星没有卫星,用其对其它天体运行的影响求的质量。(例如地球和月球绕一个共心旋转)

  5. 行星自转周期:一种方式是观测其表面特征交替出现的周期。

太阳系整体布局

几点概念需要明白,对于地球而言,太阳系是巨大的。但是与最近的恒星相比,太阳系的行星以及柯依伯带都是及其靠近太阳的。(千分之一光年,而太阳到最近的恒星有几光年)

大多数行星的轨道都接近一个圆(水星运行在低偏心率轨道上),轨道并不是均匀分布的,越往外,间隔越远。

行星性质

根据密度分类可以分为内行星和外行星,内行星包括水星、金星、地球、火星,密度大,个头小,呈固态;外行星包括木星、土星、天王星、海王星,密度小,个头大,成气态。

前者与地球物理化学性质类似又被称为类地行星,后者互相之间相似被称为类木行星。

类地行星间的不同点:

  1. 所有四个类地行星都有大气,不过水星接近真空,金星浓密酷热。
  2. 地球是唯一在大气中其中有氧气,表面有液态水的行星。
  3. 表面特征很不同,水星布满撞击坑,金星上有活跃的火山。
  4. 地球和火星的自转周期大致相等,水星金星要几个月,金星自转方向和其他行星相反。
  5. 只有地球和火星有卫星。
  6. 地球和水星有磁场,金星和火星没有。
  7. 未被重力压缩的密度,由内向外逐渐减小。

太阳系特征

  1. 每颗行星在空间中相对独立。
  2. 行星轨道几乎是圆形的
  3. 行星轨道几乎在同一平面。
  4. 公转方向与太阳自转方向一致。
  5. 小行星是很古老的。
  6. 柯依伯带是超出海王星轨道,小行星体积冰天体的集合体。

*星云收缩

为什么银河系,太阳系,甚至行星系统很多看上去都是扁扁的?

星云收缩模型,有这样一个解释:这些系统是星云收缩的产物,星云在自身的引力作用下开始收缩,同时整个体系有一个旋转,根据角动量守恒,收缩后旋转速度加快。此时离心力更倾向于在垂直于自转轴方向抵抗塌缩,因此沿着旋转轴方向塌缩强烈,最后形成类似于太阳系满足上述特点的系统。

重要的是,现代计算技术显示,星云理论其实有严重问题,温暖气体盘并不会聚集而是趋于分散。

*凝聚理论

大多数科学家青睐,以星云理论作为基础,结合新的物理星际化学信息的理论。

其中关键信息就星际尘埃

其扮演重要角色:

  1. 红外辐射带走热量冷却温暖物质,促进星云收缩。
  2. 凝结核,吸附其他原子形成质量越来越大的球,类似于成雨过程。
CATALOG
  1. 1. 太阳系-比较行星学和太阳系形成模型
    1. 1.1. 比较行星学
    2. 1.2. 测量行星
    3. 1.3. 太阳系整体布局
    4. 1.4. 行星性质
    5. 1.5. 太阳系特征
    6. 1.6. *星云收缩
    7. 1.7. *凝聚理论