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家门口那片星空,聊聊太阳系八大行星的家常事

昨晚遛狗的时候,小侄子忽然拽住我的袖子问:"叔叔,书上说太阳系有八大行星,它们真的排着队绕着太阳转吗?"这个问题让我愣了一下,我们从小在课本上见过无数次太阳系示意图,那些彩色圆球乖巧地排列在同心圆轨道上,可真实情况远比那幅图热闹得多,也更有烟火气。

今天咱们就用聊天的方式,把银河系里我们这个小小太阳系的八位行星成员挨个认识一遍,不讲复杂的公式,不堆砌晦涩的理论,就当成街坊邻居串门唠嗑——只不过这几位邻居住得有点远。

家门口那片星空,聊聊太阳系八大行星的家常事

第一站:水星——那个急性子的小不点

水星是离太阳最近的行星,个头也最小,直径只有地球的38%左右,如果你站在水星表面看太阳,那场面绝对震撼——太阳看上去比在地球上大将近三倍,不过可别以为水星上很暖和,这家伙的性格相当分裂,因为几乎没有大气层来保温,它的昼夜温差能超过600摄氏度,白天能把铅熔化,晚上冷到零下180度,用个生活化一点的比喻:这就像你在一个没有棉被也没有空调的房间,太阳晒着的时候热得冒汗,太阳一走就直接冻成冰棍。

水星的一年只有88个地球日,但它自转一圈却要59天,所以水星上的一天差不多等于地球上的59天,想象一下你在那里过生日,等"一天"结束的时候,又快到下个生日了,挺魔幻的对吧?

第二站:金星——爱穿厚棉袄的"地球双胞胎"

金星常被称作地球的孪生姐妹,因为大小、质量、密度都和地球差不多,可这姐妹的性格真是天差地别,金星的表面温度常年维持在460摄氏度以上,比水星还热,稳坐太阳系最热行星的宝座,怎么回事呢?它裹了一层以二氧化碳为主的浓密大气层,厚得跟裹了好几层棉被似的,温室效应强到离谱。

更有意思的是金星的旋转方向。它是太阳系里唯一顺时针自转的行星,也就是说太阳从西边升起,而且它转得特别慢,金星上的一天比一年还长,苏联的"金星"系列探测器曾经在它表面着陆过,拍下了金红色的荒凉地表照片,然后在几小时内就被高温高压毁掉了,这地方看着名字很美——金星、维纳斯,浪漫得很,实际上活脱脱一个高压锅炼狱。

第三站:地球——咱们自个儿的老家

地球就不用多介绍了吧?但有几个数据放出来还是挺有意思的。地球是目前已知唯一存在生命的天体,主要原因有三样宝贝:液态水、适中的温度、以及能挡住太阳风和宇宙射线的大气层与磁场,这三样东西缺一不可,少了哪个咱们都没法存在。

顺便说一句,地球的卫星月球也挺特别,太阳系里其他岩质行星要么没有卫星,要么卫星小得可怜,而月球直径大约是地球的四分之一,这个比例在太阳系里绝无仅有,大海的潮汐、生物的节律、甚至我们写诗喝酒时对着的那轮明月,都跟这颗大块头卫星有关,当你抬头看月亮的时候,你看到的其实是地球曾经被一颗火星大小的天体撞击后飞溅出去的物质重新聚合的产物——这个诞生故事本身就像一部科幻大片。

第四站:火星——红色荒漠里的老熟人

火星是科幻小说最钟爱的行星,没有之一,它的表面覆盖着氧化铁,呈现铁锈般的红褐色。火星上有太阳系最高的山——奥林帕斯山,高度超过21公里,是珠穆朗玛峰的两倍多,它还有巨大的峡谷——水手号峡谷,延绵4000多公里,放在地球上能把整个美国东西海岸连起来还绰绰有余。

这些年好奇号、毅力号火星车在上面跑了不少路,传回来的图像显示那里有干涸的河床、沉积岩层、甚至有机分子,所以科学界普遍相信远古火星曾经有大量的液态水,可能还有过适宜生命的环境,现在的火星又干又冷,大气稀薄得几乎等于真空,但它承载着人类移民外星球最真切的期望,说不准哪天我们真能在火星上开荒种土豆——这可不是《火星救援》的专利。

第五站:木星——太阳系里的老大哥

从这里开始我们进入气态巨行星的地盘了,木星的质量是其余所有行星质量总和的两倍多,体积大到能装下1300多个地球,它自转速度快得惊人,一天只有不到10个小时,赤道区域被甩得明显鼓起来。

木星最显眼的标志是大红斑——一个持续了至少300多年的巨型风暴,大到能轻松吞下两三个地球,你如果拿个望远镜,甚至好一点的观鸟镜,在天气好的晚上就能看到它表面的条纹和那个气派的红斑,伽利略当年用最简陋的望远镜就发现了木星的四颗大卫星,如今我们知道木星有九十多颗确认的卫星,其中木卫二冰层下有液态海洋,是目前太阳系除地球外最可能存在生命的地方之一,下次你吃火锅看着翻滚的红油时,不妨想想木星大红斑里翻腾了多少个世纪。

家门口那片星空,聊聊太阳系八大行星的家常事

第六站:土星——戴着草帽的优雅舞者

土星是很多人心中最美的行星,全因为那一圈壮观的光环,这些光环主要由冰块、岩石碎片和尘埃组成,宽达数十万公里,厚度却只有几十米,薄得跟刀片似的,土星本身的密度比水还低,理论上如果你能找到一个大到能放下它的浴缸,它是能浮在水面上的。

土星的卫星家族也有亮点。土卫六是太阳系里唯一拥有浓厚大气层的卫星,表面有液态甲烷构成的湖泊和河流,卡西尼号探测器在那里工作了13年,惠更斯号着陆器还实打实地在土卫六表面降落过,传回了充满甲烷雨痕迹的照片,那地方下着甲烷雨,刮着寒风,湖泊泛着油光——说不出是恐怖还是诗意。

第七站:天王星——躺倒打滚的蓝绿色怪咖

天王星的发现标志着人类观测能力的一次飞跃,它是1781年威廉·赫歇尔用望远镜发现的,成为近代以来第一颗新发现的行星,这家伙最大的特点是自转轴倾斜了将近98度,几乎横躺在轨道上打滚,别人家行星像陀螺一样直立着转,它倒好,像是被谁撞了一下从此躺平不起来了。

这个倾斜意味着它的极地可以直接正对太阳,一个季节能持续42年之久,想象一下,连续42年白天,然后接着42年黑夜,那得是多漫长的冬夏轮回,天王星呈蓝绿色,因为大气中的甲烷吸收了红光,反射出蓝绿色光,不过由于距离太远,肉眼几乎看不到,得用双筒镜才能找到这颗幽蓝的小圆点。

第八站:海王星——沉默的远行客

海王星是太阳系最外侧的行星,1846年靠着数学预测而非偶然观测被找到——牛顿力学的精确程度令人叹服,它的颜色比天王星更深邃,是浓郁的湛蓝,海王星的风速可以达到每小时2100公里,是整个太阳系最强的大气运动,如果地球上有这种风,整个地表转瞬之间就得被刮干净。

海王星也有自己的脾气,它释放的热量比从太阳接收到的还多,说明这颗行星内部有活跃的能量来源,它的卫星海卫一也很有趣,轨道方向和海王星自转方向相反,意味着它很可能是被海王星引力捕获的外来天体,而不是一起长大的"亲生子",这种逆行的卫星在太阳系里不多见。

八大行星速览表

怕聊得太散你把信息丢了,下面整理了一张表格,把这些邻居的基本情况一目了然地摆出来:

行星 类型 与太阳平均距离(AU) 直径(km) 自转周期 卫星数量(已知)
水星 岩石行星 39 4,879 59天 0
金星 岩石行星 72 12,104 243天(逆行) 0
地球 岩石行星 00 12,742 24小时 1
火星 岩石行星 52 6,779 6小时 2
木星 气态巨行星 20 139,820 9小时 95
土星 气态巨行星 58 116,460 7小时 146
天王星 冰巨行星 2 50,724 2小时 27
海王星 冰巨行星 05 49,244 1小时 16

认识它们之后,夜空就不一样了

说真的,了解这些行星之后再看夜空,整个感觉都不一样了,以前抬头望天,看到的是一堆亮晶晶的散乱光点,现在你能认出西南方天空那颗泛着淡黄光的土星,知道它那圈细细的环正对着你倾斜,黎明前东边低空那颗格外明亮的"启明星"其实是金星,隔着四千万公里跟你打招呼。

国际天文联合会在2006年把冥王星重新归类为"矮行星"之后,太阳系正式的行星数量定在了八个,这事在当时引起不小争议,很多人为冥王星抱不平,毕竟叫了这么多年的"第九大行星"突然被除名了,但科学分类就是这样,随着观测技术进步,我们对天体的认识也在不断修正,冥王星现在被归入柯伊伯带天体的行列,和许多类似大小的冰质天体待在一起,倒也不算孤单。

美国国家航空航天局(NASA)的开普勒任务和韦布空间望远镜这些年还发现了数千颗系外行星,有些和我们太阳系的行星大不相同——有全是钻石成分的碳行星,也有被潮汐锁定的熔岩世界,不过无论外面多么精彩,我们这八颗行星仍然是人类最熟悉的老伙计,它们像八个性格各异的邻居,有的暴躁,有的温柔,有的神秘,有的爱打扮,共同组成了这个被我们称为"家"的星系。

下次晚上有空,不妨找个光污染少点的地方,抬头看看,不需要多昂贵的设备,肉眼就能看见好几颗,金星、木星、土星、火星,它们就在那儿,安安静静地走着自己的轨道,已经走了四十六亿年,而我们站在地球上抬头看这件事,怎么说呢,本身就是一件挺浪漫的事。

家门口那片星空,聊聊太阳系八大行星的家常事

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