太阳系全家福,重新认识咱们银河系里的九大行星
说来有点不好意思,我上小学那会儿,老师教的是“太阳系有九大行星”,背口诀背得滚瓜烂熟:水金地火木土天海冥,结果后来冥王星被踢出去了,成了“矮行星”,我当时还挺不服气的,感觉童年记忆被改动了一样,不过今天咱们要聊的“银河系九大行星”,其实说的就是咱们太阳系这个大家庭里的八颗经典行星,再加上那颗让人意难平的冥王星,毕竟在很多人的情感里,它永远占着一个位置,好,咱们就按离太阳从近到远的顺序,挨个串个门,看看每颗行星到底什么样。
水星:被太阳烤糊了半边脸的小不点
水星这家伙是离太阳最近的,距离只有大约5790万公里,什么概念呢?地球到太阳的距离是它的两倍多,这就导致它白天那面的温度能蹿到430摄氏度,扔块铅上去都能化成水,但到了晚上,因为没有大气层保温,温度直接跌到零下180度,一天之内经历六百度温差,这要是住在上面,那真叫一个“冰火两重天”。
水星的样子猛一看特别像月球,表面全是密密麻麻的撞击坑,因为它没有像样的大气层来烧掉撞过来的小天体,最显眼的一个坑叫卡洛里盆地,直径有1550公里,据说是几十亿年前一颗大陨石砸出来的,冲击波甚至在水星背面震出了一片皱巴巴的丘陵地带,水星上一年过得飞快,绕太阳一圈只要88天,但它自转却慢吞吞的,一天等于地球上的59天,更绝的是,因为它自转和公转之间有某种节奏上的巧合,你在水星某些地方会看到太阳先升起来,然后停住,再倒回去,再升起来——太阳在天上跳探戈,想想都魔幻。
金星:表面温柔实则地狱的“地球双胞胎”
金星特别会骗人,从地球上看,它是全天除了太阳和月亮之外最亮的东西,黎明或黄昏挂在天边,亮得端庄又优雅,所以才有“启明星”和“长庚星”的叫法,可等探测器真的降落到它表面,才发现那地方简直就是神话里的炼狱。
金星的大小、质量都和地球差不多,按理说该是最有希望找到外星生命的地方之一,但它的大气层厚得出奇,主要成分是二氧化碳,温室效应失控到了极致,表面温度恒定在470摄氏度左右,比水星还热,而且不分白天黑夜,不管南北极还是赤道,处处都是这个温度,大气压是地球的92倍,相当于你潜到海底900米深处承受的压力,再加上天上飘着的云是硫酸云,偶尔下几滴雨也是硫酸雨,还没落到地面就蒸发了,所以你看,名字叫“Venus”——爱与美的女神,骨子里却是个不折不扣的“高压锅”。
地球:宇宙中我们唯一的已知坐标
聊地球总觉得有点王婆卖瓜的意思,但放在行星序列里看,才会发现它到底有多特别,离太阳大约1.5亿公里,这个位置刚好处在所谓的“宜居带”上,水可以以液态形式稳定存在,地球是目前已知唯一有板块构造活动的行星,这套系统像一台恒温空调,调节着碳循环,让气候在几十亿年里没彻底崩过盘,再加上一颗比例夸张的大卫星——月球,它帮地球稳定了自转轴的倾斜角度,给了我们规律的四季,这几个条件少一个,后面可能就没有咱们坐在这儿聊这些了。
火星:那个曾经流过水的红色荒原
火星是地球人最念念不忘的行星,写了多少科幻小说、拍了多少电影,它表面覆盖着红色的氧化铁,所以看起来像一颗生锈的星球,但真正让人心跳加速的,是那些干涸的河床遗迹、三角洲沉积层,还有只在液态水环境中才会形成的矿物,全都直白地告诉你:火星曾经有大量流动的水。
火星上拥有全太阳系最高的山——奥林帕斯山,高达2.1万米以上,是珠穆朗玛峰的两倍还多,但它是个盾状火山,坡度非常缓,你甚至可以从山脚慢慢溜达上去而不觉得陡,旁边还有一条长约4000公里、深达7公里的水手号峡谷,跟它一比,地球上的科罗拉多大峡谷就像地面上一道小划痕,火星现在只剩一层薄薄的二氧化碳大气,地表寒冷干燥,但那些古老的河床痕迹总让人觉得,也许几十亿年前,那里的水面上也曾映照过晚霞。
木星:如果它再大八十倍,我们头顶就有两个太阳
木星是太阳系里的巨无霸,质量是其余所有行星加起来的2.5倍,它主要由氢和氦组成,内部结构和恒星非常相似,科学家常说它是一颗“发育失败的恒星”——如果质量再大八十来倍,核心温度就足以点燃核聚变,太阳系就变成双星系统了,那就真没咱们什么事儿了。
木星最显眼的就是它表面那些花花绿绿的条纹和那个已经刮了至少三百多年的大红斑,大红斑本质上是个超级风暴,大到能塞进两三个地球,风速每小时几百公里,木星的磁场也强得离谱,在地球上指南针帮你找北,在木星附近,指南针可能会被扯飞出去,环绕它的几颗大卫星也个个精彩:伊奥是太阳系里火山活动最剧烈的天体,欧罗巴冰壳下面很可能藏着一个全球性液态海洋,是外星生命的重点怀疑对象。
土星:星环如果不算数,它就是个轻飘飘的大气球
土星是天文爱好者的宠儿,望远镜里一看,带草帽似的,美得不真实,但它的平均密度比水还小,理论上来讲,如果你能找到一个巨大的浴缸,把土星放进去,它会浮起来,它的光环由无数冰粒和碎石组成,从几厘米到几米不等,薄得惊人,厚度一般只有几十米,但宽度可以拉开几十万公里。
土星的卫星里,泰坦(土卫六)最有排面,它是太阳系唯一拥有浓密大气层的卫星,表面有液态甲烷构成的湖泊和河流,还下甲烷雨,听起来像是化工厂的配方,但科学家觉得这种环境说不定能孕育出与地球完全不同的生命形式,另外一颗土卫二更激动人心,南极地区喷射出巨大的水冰柱,探测器直接飞过去闻了闻,发现里面有有机分子,这种地方,哪怕只找到最原始的微生物,也够震撼人类文明的了。
天王星:一颗躺着打滚的冰巨人
天王星是威廉·赫歇尔在1781年发现的,一下子把太阳系的边界拓宽了很多,它最怪异的一点是自转轴几乎平躺在公转轨道面上,像一个被推倒的陀螺,侧着身子往前滚,所以它的极昼极夜非常极端:南极对着太阳时,整个北半球陷入长达42年的黑暗,反过来也一样,这得是什么节奏感才能在上面过日子。
天王星远不如木星土星那么热闹,大气显得沉静得多,整体呈一种淡淡的蓝绿色,是因为它大气里的甲烷吸收了红光,它也有环,只不过又窄又暗,远没有土星环那么招摇,至于名字,当年真差点被叫成“乔治星”了,幸好后来统一沿用希腊神话的传统,叫成了乌拉诺斯。
海王星:靠纸笔算出来的蓝色风暴
海王星的故事特别能体现科学的浪漫:先是天文学家发现天王星的轨道有点不对劲,像是被某个看不见的东西在引力拉扯,于是法国人勒维耶和英国人亚当斯各自埋头算出了那个未知天体的位置和轨道,1846年,柏林天文台的伽勒把望远镜对准预言的那个坐标,果然发现了一颗新的蓝色行星,分毫不差,这就是海王星——一颗在稿纸上被计算出来的星球。
海王星同样是个冰巨人,大气里甲烷含量更高,蓝得更深沉,它是太阳系里风速最快的地方,风速能超过每小时2000公里,地球上最强的台风搁这儿也就是一阵微风,它最大的卫星海卫一更有意思,轨道是逆行的——跟行星自转方向反着来,这说明它很可能不是海王星“亲生”的,而是很久以前被引力捕获的一个外来客,更有趣的是,海卫一表面发现了活跃的冰火山,喷出来的不是岩浆,是氮冰和尘埃混合物,在极低温环境里照样能“火山爆发”。
冥王星:哪怕被降级了,它带给人类的惊喜一点没少
好,终于聊到了这位“前任第九行星”,冥王星在2006年被国际天文学联合会重新定义为“矮行星”,理由是它没能把自己轨道附近的小天体清理干净,2015年新视野号探测器飞越它的时候传回来的照片和质量数据,让最苛刻的人也闭嘴了——这颗星球太迷人了。
冥王星表面有一颗巨大的心形亮斑,叫斯普特尼克平原,那是一片广阔的氮冰冰原,上面像蜂窝一样缓慢对流着,意味着这颗星在地质上是活的,旁边还有高达数公里的水冰山脉,在零下230多度的环境里,水冰硬得像花岗岩,它的大气层虽然极薄,但随着它绕行轨道距离太阳远近变化,大气会周期性地凝结、升华,像整个星球在进行一场以万年为节奏的呼吸,这样一个比月球还小的世界,却拥有如此复杂的面貌,被降级了又怎样。
所以说,这个太阳系大家庭里,没有哪颗行星是真正无聊的,水星的探戈日出,金星的硫酸云,火星的古河道,木星的红斑风暴,土星的浮动光环,天王星一躺就是半辈子的极夜,海王星靠一支笔被捕获,冥王星那颗冻结却依然搏动的心——每颗星都在用各自的方式,提醒着我们,宇宙从来不缺少奇迹,缺的只是我们有工夫多抬头看一眼。