家门口的宇宙,带着好奇心逛逛太阳系,再望望银河系
昨晚上在阳台晾衣服,抬头看见一颗特别亮的星星,我心想,这该不会是木星吧?结果掏出手机一查,嘿,还真是,那一瞬间我突然意识到,虽然咱们天天说“八大行星”“银河系”这些词,但要真让我一个个数清楚它们各自有什么脾气,其实还挺含糊的,要不,咱们就从头捋一遍?就当是饭后散步,在脑子里把太阳系走一圈,然后再往更远的地方望一望。
太阳系这家人:性格迥异的八兄弟
先记住一个基本框架:太阳系以太阳为核心,往外依次住着水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,它们分两拨——里头四颗是岩石疙瘩,外头四颗是气体巨物,我从2006年国际天文学联合会(IAU)那场著名的投票说起,冥王星就是在那年被“降级”的,因为它没能清空自己轨道上的其他天体,所以现在板上钉钉,行星就这八位。
水星:急性子的小不点
水星是离太阳最近的,个头也最小,比咱们的月球大不了太多,它最大的特点就是温差离谱——白天能热到430摄氏度,晚上直接跌到零下180度,而且它转得慢,自转一圈要59天,但绕太阳跑得飞快,一年才88天,如果你在水星上过生日,那节奏可真够忙的。
金星:脾气最爆的邻居
金星看着亮晶晶的很温柔,其实是颗“地狱星球”,它的大气层里塞满了二氧化碳,温室效应失控到极致,表面温度稳稳维持在470度以上,比水星还热,而且它自转方向跟别人反着来,太阳打西边出来在金星上是事实,不是比喻,有时候我觉得,金星就像那个外表甜美但一开口就怼你的角色,反差太大了。
地球:恰到好处的幸运儿
这个咱们熟,但熟归熟,有些数字还是值得念叨,地球与太阳的距离刚好落在“宜居带”里,液态水能稳定存在,地轴的23.5度倾斜给了我们四季,月球的潮汐力稳住了自转轴的晃动,这么多条件凑在一起,才让生命有了喘息的机会,有时候想想,咱们能在这里讨论这些,本身就是件挺神奇的事。
火星:锈迹斑斑的冻土
火星上的铁元素氧化后,把整颗星球染成了铁锈色,它有太阳系最高的山——奥林匹斯火山,差不多是珠穆朗玛峰的三倍高,现在看来干燥寒冷,但证据表明几十亿年前那里曾有河流和湖泊,美国“毅力号”火星车现在还在上面钻洞找微生物化石呢,说不定哪天就爆个大新闻出来。
走到这里,中间隔一条小行星带,咱们就从岩石区跨进气态区了,后面这四位,骨架完全不同。
木星:太阳系里的老大哥
木星有多大呢?它一个星球的质量,是其他七颗行星加起来的2.5倍,它那个“大红斑”是刮了好几百年的超级风暴,能塞进两三个地球,木星像个忠诚的引力盾牌,用巨大的身躯挡住了不少从外太阳系飞来的彗星和小行星,要不然地球可能得多挨不少撞,2016年朱诺号探测器抵达后,传回来的云顶照片美得不像话,像一幅流动的油画。
土星:戴草帽的优雅舞者
土星密度比水还低,理论上如果你找个足够大的水池,它能漂起来,它那圈光环主要是碎冰块和石头渣子组成的,在太阳光下亮闪闪的,确实好看得有点犯规,卡西尼号探测器在2017年主动坠入土星大气层烧毁前,拍下了无数珍贵画面,包括土卫二喷出的水汽羽流,那里冰层下可能有液态海洋。
天王星:躺平界的大前辈
天王星的姿态特别有意思,自转轴几乎平躺在公转平面上,像个滚着走的球,这极可能是远古时期被一颗大家伙撞歪的,它是冰巨行星,大气里含有甲烷,所以呈现出淡淡的蓝绿色,但说实话,因为距离太远,至今只有旅行者2号在1986年飞掠时瞄过一眼,我们对它了解还很有限。
海王星:蓝得深沉的遥远边界
海王星是太阳系行星的“终点站”,它表面风速能达到每小时2000多公里,是太阳系里风最大的地方,还是旅行者2号,在1989年近距离拜访过它,冥王星虽然被除名了,但新视野号2015年飞过去时发现它表面有巨大的心形冰原,也算为这颗矮行星赢回了不少同情分。
我把基本的参数整理了个表格,看起来更直观些:
| 行星 | 类型 | 大致直径(公里) | 离太阳平均距离 | 显著特征 |
|---|---|---|---|---|
| 水星 | 岩石行星 | 4,879 | 约5790万公里 | 温差极大 |
| 金星 | 岩石行星 | 12,104 | 约1.08亿公里 | 温室效应失控 |
| 地球 | 岩石行星 | 12,742 | 约1.5亿公里 | 已知存在生命 |
| 火星 | 岩石行星 | 6,779 | 约2.28亿公里 | 拥有全系最高火山 |
| 木星 | 气态巨星 | 139,820 | 约7.78亿公里 | 质量最大、风暴最猛 |
| 土星 | 气态巨星 | 116,460 | 约14.3亿公里 | 壮观的光环系统 |
| 天王星 | 冰巨星 | 50,724 | 约28.7亿公里 | 自转轴几乎躺平 |
| 海王星 | 冰巨星 | 49,244 | 约45亿公里 | 风速冠绝太阳系 |
走出太阳系:银河系才是我们的“城”
聊完家门口这几颗星,咱们把视野拉大,整个太阳系,说白了只是银河系里的一个芝麻点,银河系是个棒旋星系,直径大约10万到18万光年,光跑一趟对角线都要十几万年,它从侧面看像个扁扁的盘子,中心隆起来一块,从正面看则有好几条旋转的“胳膊”,我们的太阳系,就猫在其中一条叫猎户臂的次要旋臂内侧,离银河中心大概2.6万光年,属于标准的“郊区地带”。
银河系里有多少颗恒星呢?大概1000亿到4000亿颗,这个数字大到脑子根本没法处理,我每次读到只能咽口唾沫,而且最近的研究估计,这里面至少有一半的恒星可能拥有行星,2020年《天体物理学杂志》有篇论文估算,光是在银河系的宜居带里,就可能存在3亿颗类似地球的岩石行星,这个数字挺让人浮想联翩的。
驱动整个银河系转起来的,除了我们能看见的所有物质,还有大量看不见摸不着的“暗物质”,它的质量是普通物质的五六倍,像个隐形骨架一样撑住了星系结构,银河系中心藏着一个超大质量黑洞,人马座A*,质量相当于400万个太阳,2022年事件视界望远镜(EHT)给它拍了第一张照片,虽然糊糊的,但那是咱们第一次亲眼看见自己星系心脏的真面目。
别忘了,在更辽阔的尺度上,银河系也不是孤零零的,它带着大大小小几十个卫星星系,跟隔壁的仙女座星系、三角座星系等等组成了本星系群,再往上还有本超星系团,再往上还有拉尼亚凯亚超星系团……这么一路想下去,心里反而有一种奇怪的踏实感,所有的烦恼放在这个尺度下,好像都变得轻飘飘的。
阳台那盆多肉被风刮歪了,我放下手机把它扶正,回头再看一眼夜空,那些光点们还是安静地亮着,水星还在太阳边上急急忙忙地赶路,木星的大红斑正卷着几百年的风暴,而银河系的旋臂正在用我们无法感知的速度缓缓转动,想到这儿,好像今晚的梦都会变得开阔一点。