火星小资料,太阳系最大的

作者: 云顶娱乐官网下载  发布:2019-07-30

  火星的极冠

木星作为太阳系内最特殊的气态巨行星,一直以来勾起人们无限遐想。木星究竟是一个什么样的天体,值得科学家跨越数百年时间和数亿万公里苦苦追寻?

  在天文望远镜中,天文学家还发现火星的两极呈白色,气温都在冰点以下。这些冰域称为极冠。过去科学家认为,极冠是由水结成的冰组成的,近来科学家确认,极冠不是由冰,而是由二氧化碳凝固成的干冰组成的。它的范围随季节有亮区和暗区的变化。火星极区一到冬季,由于气温下降,大气中的二氧化碳开始凝结,使得极冠加大,颜色逐渐变淡,北极可扩大到北纬65°,南极可扩大至南纬57°。一到夏季冰雪融化,极冠的范围也就缩小了,暗区就逐渐扩大和变暗。两极的极冠分别延伸到北纬80°和南纬84°。

“块头”最大

  火星的亮暗区域引起了天文学家们的争论,争论的焦点便是火星上究竟有没有“火星人”和“运河”是否存在。

据NASA官网介绍,木星是太阳系8大行星中体积最大、自转最快的行星,也是从内向外的第5颗行星,其赤道约为14.3万公里。木星大气层由86%的氢气和14%的氦气组成,表面覆盖着厚厚的棕黄色和白色相间的云层。天文学家们将木星称为“失败的恒星”。因为像恒星一样,木星富含氢气和氦气,但质量不足以在其内部触发核聚变反应。

  火星大冲

自转最快 磁场最强

  火星位于地球轨道之外,它绕日运动的轨道比地球绕日运动的轨道大,因此,火星绕太阳运行一周等于地球的2年。这样每隔2年多地球和火星就要接近一次。如果地球刚好在太阳和火星的中间,也就是火星与太阳的黄经度相差180°时就叫“冲”。火星冲日每隔2年多发生一次。如果火星在过近日点附近时恰好为冲的时候,它将最接近地球,这时称之为“大冲”。火星大冲平均每隔15年或17年才发生一次,而且总是在7月和9月之间。

木星自转速度为4.53万公里/小时,一次自转只需10小时,也就是说,木星的一天只有10个小时。木星轨道为椭圆形或橄榄形,绕太阳旋转一次所需时间是地球绕太阳旋转一次所需时间的12倍,因此,木星上的一年等于地球上的12年。

  火星冲日是观测火星的有利时机。这时的天文观测有许多新发现,最著名的发现当推火星的两个卫星。1877年8月火星大冲,美国天文学家霍耳使用当时口径最大的66厘米折射望远镜,观测到火星的两个“小月亮”。上次火星大冲的时间为1986年7月10日。下次的时间为2003年8月27日,视直径为25.1″,位于宝瓶座,愿朋友们能在火星大冲时欣赏到火星表面那迷人的色彩变化。

快速旋转助木星获得了太阳系内最强大的磁场。在木星云层之下,是一个巨大的液态金属氢组成的海洋。随着木星不断旋转,旋转的液态金属海洋制造出了这个强磁场。

  火星运河

大红斑最有名

  早在1877年,意大利天文学家夏帕雷利用天文望远镜观测火星时,发现火星上密布着黑色线条,定名为火星上的河渠。然后又根据长期观测结果,绘制成火星图。谁能料到翻译者的一时疏忽,将意大利语“河渠”误译成英语的“运河”,以致“火星运河”一直被沿用至今。

木星最引人注目的特征是其大红斑。它是一种反气旋风暴,位于木星赤道的南部,直径为2.4万公里,高度为1.2万到1.4万公里。在大红斑最宽的点,风暴大约是地球直径的3.5倍,足以容纳2到3个地球直径大小的行星。

  火星上那些“有规则”的“运河网”,实际上并不存在。近年的火星考察发现,火星表面存在着大量长短参差不齐的干涸“河床”,这些奇特的“河床”纵横交错,达几千条之多,形成一个分布广泛的“河网”,其中最长的达1500公里,最宽的达60公里。

大红斑据信已经存在了至少360多年。1665年,意大利天文学家乔凡尼·卡西尼发现了它的存在。到20世纪,天文学家们开始认为,大红斑是一种风暴,由木星的湍流和快速运动的大气层造成。“旅行者1”号探测器证实了这一理论。1979年3月,“旅行者1”号在掠过该行星时,观测到了大红斑。

  根据着陆火星表面的“海盗”号探测器发回的探测资料表明,这些宽阔的“河床”内,只有乱石和沙洲,连一滴水也未曾找到。但河床的结构不能排除它们是火星上古江河留下的痕迹,水分早已被蒸发或者流入乱石和沙洲之下的可能性。

自带光环

  “河渠”被误译成“运河”后,一词之差竟引起了一场科学史上近百年的大误会。开凿运河者必定是高级智慧动物、能开挖如此庞大的火星运河的

当人们想到有环的天体系统时,土星首先印入脑海。但实际上,天王星和木星也有自己的环。木星是第三个被发现有环的行星,因为其环极其暗淡。1979年,NASA的“旅行者1”号航天器发现木星有三个小环——最内层是由光晕粒子组成的环;中间是相当明亮的主环;外部是一个轻薄的类似薄纱的环。

  “火星人”,自然地成为地球人关注的焦点。一时间天文学家纷纷把天文望远镜对准火星,渴望观测到火星运河和开凿运河的“火星人”。美国天文学家洛威尔甚至变卖了自己的家产,在远离市区的沙漠高地上建立私人天文台,连续观测火星10多年,声称看到了500多条火星运河,并绘制出火星河网图。20世纪40年代,前苏联学者季霍夫还在大学中开设“天体植物学”课程。甚至在1958年,前苏联一位教授作出了惊人之语:火星的两颗卫星是

科学家们普遍认为,这些环可能是陨石撞击木星的卫星时形成的。实际上,主环被认为由来自木卫十五和木卫十六的物质组成;而薄纱环的物质则来自木卫十四和木卫五。

  “火星人”在史前时期为保存他们的文明而发射的“太空博物馆”。

肉眼可见

  随着空间探测技术的发展,有关“火星运河”和“火星人”的争论自然结束了。在火星表面工作了6年之久的“海盗”号探测器,发回了大量的实地勘察资料,经过分析研究,基本上否定了火星生命的可能性。

大多数时候木星不仅肉眼可见,还是全天第二亮星,在行星中仅次于金星,在所有天体中仅次于太阳、月亮和金星,居第四位,比太阳外的所有恒星都要亮得多。

  两个卫士

不仅木星本身肉眼可见,在某些极端情况下,连木星的某些卫星都可以用肉眼看见。

  环绕火星运转的有两颗卫星,即火卫一和火卫二。这两颗卫星于 1877年火星大冲时,由美国天文学家A·霍尔发现。火卫被发现后,一直受到天文学家们的关注。

“情人”最多

  “水手9号”就近观测了火星的这两个小月亮,拍摄了它们的特写镜头。原来它们是两块表面坑坑洼洼的大石头,很像两个病马铃薯,属于不规则卫星。它们几乎都在火星的赤道平面上运行。两者的轨道半长径分别为 9380和23500公里,相当于火星半径的2.8和6.9倍,说明它们的轨道接近火星。这两颗卫星环绕火星的公转周期与它们的自转周期同步。与月球始终以一面朝向地球的情况一样。火卫一的大小是:长28公里,宽23公里,高20公里;火卫二是:长16公里,宽12公里,高10公里。由于火卫一环绕火星的公转周期比火星的自转周期短,因此造成一种奇特的现象:从火星表面看来,火卫一每天西升、东落两次。“海盗号”探测器发现两个火卫上均有许多被撞击的陨石坑,甚至在一些老的陨石坑上还叠加有新的陨石坑。最大的陨石坑是火卫一上的斯蒂尼陨石坑,其直径约8公里。

目前,木星是太阳系拥有卫星最多的行星。2012年2月23日,科学家称发现了木星两颗新卫星,累计卫星达68颗。木星的英文名Juppiter代表着古罗马神话中的众神之王,木星的卫星则全部以朱庇特的情人命名。

  关于火星卫星的起源,有两种学说,一种是俘获说;另一种是吸积说。

按照距离木星的顺序,木星的四大“情人”分别为:木卫一“依娥”、木卫二“欧罗巴”、木卫三“伽倪墨得斯”、木卫四 “卡利斯托”。这4颗卫星通常被称为“伽利略”卫星。伽利略发现,虽然木星在空中移动,但这些卫星仍环绕木星公转,从而得到支持哥白尼日心说的论据,即并非所有天体均环绕地球旋转。

  这两颗火星卫星是地——月系之外最容易被人登陆的地方。不久的将来,人类的足迹将踏上两颗火星卫星的表面。

木星最大的卫星是木卫三,它也是太阳系内最大的卫星,直径为5262千米,比水星还大,“块头”是火星的四分之三。木卫三是太阳系内唯一拥有自己磁场的卫星。木卫三和木卫四上有很多由冰块和岩石构成的环形山。

  火星大尘暴

木卫一拥有很多活火山,这些火山产生了含硫的气体。木卫一橙黄色的表面很有可能由火山喷发出的硫组成。木卫二是“伽利略”卫星家族中最小的,表面主要是水冰,冰下可能是水或冰组成的海洋,其含水量是地球的两倍。

  用天文望远镜观测火星时,有时能看到像黄色云那样的东西,云的形状和大小是变化的,而且往往是由大气低层向高层,由局部向更广阔的区域发展开去,甚至发展到半个乃至整个火星表面,使火星变得昏暗和面目模糊,朦胧一片,什么也看不清楚。这就是所谓的火星大尘暴。

  地球上某些地区有时也发生尘暴,飞沙走石,遮天蔽日,只是地球上最大的尘暴也远比不上火星的尘暴。据估计,一次火星大尘暴扬起的尘埃总量可以大到100亿吨以上。

  火星大尘暴的时间之长,也远非地球上的尘暴所能相比。1971年8月,是10多年来观测火星的一次最好机会,那年5月底,以探测火星为主要任务的“水手9号”探测器发射成功,开始奔向探测目标。当时,远在好几千万公里之外的火星的气象条件是相当不错的。7月份,探测器才上路一个多月,只走了约1/3的路程,地面观测发现火星面上出现了黄云,表明那里开始刮起了大风,是即将出现大尘暴的迹象,表面变得一天比一天更加昏暗和模糊。11月,“水手 号”到达火星附近时,大尘暴已经发展成为全球性的,从9火星表面直到七八十公里的高空,统统被尘埃笼罩着。火星表面风尘滚滚,什么也看不清楚,更不要说观测细节了。

  那时,火星上的风速特别大,大致为每秒180米以上。在地球上,一般把风力极大的台风定为12级,它的风速在每秒35米左右,即使是18级特大台风,风速也只有每秒60多米,与火星上的风速相比,真是天壤之别。

  “水手9号”探测器只得在环绕火星飞行的同时,耐心地等待着,一直等了两三个月,这场大尘暴才慢慢平息下来,火星大气重新恢复宁静,表面也变得清晰可见。1971年的这场尘暴是迄今所观测到的最大尘暴,也是在其他行星上从未见过的。

  火星大气非常稀薄,密度还不到地球大气的 1%。在这种情况下想要形成一定的风力,而使尘粒移动和上升,风速至少也得有每秒四五十米。

  谁能做到这一点呢?

  一些人认为是这样的:由于火星上空气稀薄,又很干燥,昼夜的温度差本来就不小。火星绕太阳的公转周期是687天,每隔这么一段时间,火星运行到轨道近日点时,太阳对它的加热作用达到最大,比在远日点时大一半左右。其结果是空气得到更多的热量,温差变化更大,空气更不稳定,热空气上升导致扬起尘埃的开始。而一旦升在空中,它们就会吸收更多的热量,变得更热,更急剧上升。别处的空气也就以更快的速度跑来补充,形成强劲的地面风。地面风把更多的和更大的尘粒吹起来,形成更大的尘暴。尘暴就这样由小变大,向四面八方蔓延开去,形成罕见的大尘暴。

  当尘暴把整个火星都笼罩起来后,由于尘粒的阻挡,太阳对低层大气和火星表面的加热作用显著减小,表面附近的温差减小,风必然减弱,尘暴也就开始衰退。风逐渐减小乃至完全平息下来,飘浮在空中的各种不同大小的尘粒,也就逐渐沉降到表面上来。由于大量尘粒的迁移,局部地形会有所改变,但一次尘暴就这样的烟消云散地过去了。

  在火星极冠边缘和亚热带高地等处,风比较强的一些地方,区域性的尘暴时有发生。在每个火星年当中,这样的区域性尘暴有可能达到百次左右,一般都要好几个星期才平息。这真可以看作是火星上的一大特征和奇观。

  从区域性尘暴发展成为全球性大尘暴,每个火星年中有一二次。使人感兴趣和纳闷的是,尘暴的发源地多数都是在火星的南半球,而特大尘暴的发源地似乎更是局限在几个特定的地区,像海腊斯盆地以西几百公里的诺阿奇斯地区。有人解释为火星北半球地势比较高,南半球就自然成为一个高度逐渐降低的斜面,由于南、北两半球之间存在的温度差,每当北半球高纬度地区形成了一股强风,它就会沿着斜面向南半球劲吹,尘埃就随着强风滚滚而来,风越刮越大,尘埃也越来越多,终于在南半球形成可以席卷全球的大尘暴奇观。

  上述解释大体上讲了大尘暴是什么样的,但没有完全讲清楚为什么是这样的,因此不是令人十分满意的。

  按说,火星大气的密度那么稀薄,对扬起尘暴、特别是大尘暴,是个不利因素,每秒数十米到上百米的大风怎么会那么容易刮起来呢?不仅风速之大,而且时间之长,都达到了我们几乎无法理解的程度。这究竟是怎么回事呢?

  再说,那些与特大尘暴有关的特定区域,究竟是些什么样的地区呢?是由于地形特殊,还是由于其他什么原因,而成为多数尘暴的发源地呢?真正的、具体的原因是什么?

  另外,如果说火星运行到轨道近日点时会发生大尘暴,那么,并非每个火星年的同一时候,都发生全球性的大尘暴,而所发生的大尘暴,其发展速度和规模等也不尽相同。可见,尘暴发源地所提供的条件一定是受到了某些因素的影响,这是些什么因素呢?

  这些,都需要根据已经掌握的资料,作进一步的分析和论证,科学家期望着今后发射的新的火星探测器和着陆器,能够提供更加能说明问题的数据和证据。人类登上火星,进而在那里建立基地,并不是可望而不可及的事情了。21世纪的某个时候,人类的足迹真的踏上了火星,大尘暴的种种谜团最终会得到揭穿,我们期待着这一天的早日到来。

  木星

  在太阳系中最惹人注目的行星是木星。它素以 (体积和质量)巨大而成为九星之王。它是天空中亮度仅次于金星的一颗亮星,通常比火星、天狼星还亮。我国古代称它为“岁星”。西方用古代神话中的大神之名称呼它,意思是主宰天上诸神的“宙斯”。

  液态行星

  木星的内部结构与众行星不同,它没有固体外壳,在浓密的大气之下是液态氢组成的海洋。

  用天文望远镜观察木星,突出的特性是它那扁球形的外貌。其赤道半径与极半径相差近5000公里。木星的赤道半径为71400公里,为地球的11.2

  30倍。体积为地球的1316倍。质量为1.9×10克,为地球质量的317.90倍,比太阳系所有的行星、卫星、小行星等大小天体加在一起还重1.5倍。木星

  3的平均密度是1.33克/厘米 ,比水稍大。这说明,木星的大部分物质处于

  2气体状态。木星两极的表面重力加速度为23.22米/秒 ,赤道上为27.07

  2米/秒 。在木星表面上,物体要有 61公里/秒的速度才能脱离木星。所以木星能束缚住大量气体而不让它们跑掉。

  木星和其他行星一样,也围绕太阳在椭圆轨道运动,轨道半长径约为5.2天文距离单位(即与太阳平均距离约为7.78亿公里),绕太阳公转一圈为11.86年,木星虽然在太阳系中体积最大,但却是太阳系中自转最快的行星,赤道部分自转一周为9小时50分30秒。由于自转速度快,使得它的形状很扁,大气条纹沿赤道伸展。

  木星有稠密的大气,主要成分为氢和氦,还有甲烷、氨、碳、氧及少量的铁和硫。通过天文望远镜,我们看到木星有一些明暗交替的带纹平行于木星的赤道。这些带纹是木星快速自转而产生的大气环流。它们有上千公里厚,因而使我们看不见木星的表面。带纹中有时出现寿命长短不一的亮斑或暗斑。在木星赤道以南,有一个大红斑,它于1665年被法国天文学家卡西尼发现,至今已存在300多年了。大红斑呈蛋形,宽14000公里,长30000公里。其宽度似乎不变,长度却由发现之初的30000公里逐渐延伸为40000公里,现又缩到二万多公里。大红斑不但大小有变化,而且颜色也有变化,它有时浓艳,有时暗淡。大红斑是一个含有红磷化合物的大气漩涡,朝逆时针方向旋转,温度似乎比周围的木星大气低些。

  对木星的辐射探测使我们得知,虽然木星不发光,但它发射的总辐射却是所受太阳辐射的2.5倍。这说明木星除了反射太阳的光和热之外,还具有内能源,其核心处于高温高压状态,但还不足以产生热核反应。科学家认为,木星过剩的能量是木星形成之初,从原始星云中聚集的热能。

  为了探测太阳系外围空间的物理情况,迄今为止,共发射了4艘宇宙飞船,即“先驱者” 10号、 11号,“旅行者” 1号和2号。它们都肩负着美国宇航局的重大科学考察项目。“先驱者10号”于1972年3月2日上午,一路上考察了行星际物质;1973年12月3日与木星会合,在离木星13万公里处飞掠而过,探测到木星规模宏大的磁层,研究了木星大气,送回300多幅木星云层和木星卫星的彩色电视图像。“先驱者11号”飞船于1973年4月6日发射,1974年12月5日到达木星。它离木星表面最近时只有4.6万公里,比“先驱者10号”近两倍。送回有关木星磁场、辐射带、重力、温度、大气结构以及4个大卫星的情况,并按地面指令调整航向,飞越在地面因视角不合适而难于观测的木星南极地带。“先驱者11号”在完成任务后,向着土星飞去。1977年8月20日和9月5日,美国又相继发射了“旅行者1号”和“旅行者2号”飞船。这两艘飞船在仪器设备方面比“先驱者”10号和11号先进。“旅行者1号”于1979年3月飞临木星,在3天之内探测了木星和4个伽利略卫星,以及木卫五,拍摄了数以千计的彩色照片,并进行了一系列科学考察。“旅行者2号”于1979年7月飞临木星,对木星进行了考察。两艘飞船在离开木星后,还要继续探测土星、天王星和海王星,然后飞出太阳系,到茫茫的宇宙中去寻找知音。

  宇宙飞船发回的考察结果表明,木星有较强的磁场,表面磁场强度达3~14高斯,比地球表面磁场强得多(地球表面磁场强度只有0.3~0.8高斯)。木星磁场和地球的一样,是偶极的,磁轴和自转轴之间有 10°8′的倾角。木星的正磁极指的不是北极,而是南极,这与地球的情况正好相反。由于木星磁场与太阳风的相互作用,形成了木星磁层。木星磁层的范围大而且结构复杂,在距离木星140万~700万公里之间的巨大空间都是木星的磁层;而地球的磁层只在距地心7~8公里的范围内。木星的四个大卫星都被木星的磁层所屏蔽,使之免遭太阳风的袭击。地球周围有条称为范艾伦带的辐射带,木星周围也有这样的辐射带。“旅行者1号”还发现木星背向太阳的一面有3万公里长的北极光。1981年初,当“旅行者2号”早已离开木星磁层飞奔土星的途中,曾再次受到木星磁场的影响。由此看来,木星磁尾至少拖长到6000万公里,已达到土星的轨道上。

  过去有人猜测,在木星附近有一个尘埃层或环,但一直未能证实。1979年3月,“旅行者1号”考察木星时,拍摄到木星环的照片,不久,“旅行者2号”又获得了木星环的更多情况,终于证实木星也有光环。木星光环的形状像个薄圆盘,其厚度约为30公里,宽度约为6500公里,离木星12.8万公里。光环分为内环和外环,外环较亮,内环较暗,几乎与木星大气层相接。光环的光谱型为G型,光环也环绕着木星公转,7小时转一圈。木星光环是由许多黑色碎石块构成的,石块直径在数十米到数百米之间。由于黑石块不反射太阳光,因而长期以来一直未被我们发现。

  木星有一层厚而浓密的大气层,大气的主要成分是氢,占80%以上,其次是氦,约占18%,其余还有甲烷、氨、碳、氧和水汽等,总含量不足1%。由于木星有较强的内部能源,致使其赤道与两极温差不大,不超过3℃,因此木星上南北风很小,主要是东西风,最大风速达 130~150米/秒。木星大气中充满了稠密活跃的云系。各种颜色的云层像波浪一样在激烈翻腾着。在木星大气中还观测到有闪电和雷暴。由于木星的快速自转,因此能在它的大气中观测到与赤道平行的、明暗交替的带纹,其中的亮带是向上运动的区域,暗纹则是较低和较暗的云。

  木星的大红斑位于南纬23°处,东西长4万公里,南北宽1.3万公里。探测器发现,大红斑是一团激烈上升的气流,呈深褐色。这个彩色的气旋以逆时针方向转动。在大红斑中心部分有个小颗粒,是大红斑的核,其大小约几百公里。这个核在周围的反时针漩涡运动中维持不动。大红斑的寿命很长,可维持几百年或更长久。

  由于木星离太阳平均距离为7.78亿公里,因此木星的表面温度比地球表面温度低得多。从木星接受太阳辐射计算,其表面有效温度值为-168℃,而地球观测值为-139℃,“先驱者11号”宇宙飞船的探测值为-150℃,均比理论值高,这也说明木星有内部热源。

  “先驱者     号”探测器对木星考察的结果表明,木星没有固体表面,11是一个流体行星。主要是氢和氦。木星的内部分为木星核和木星幔两层,木星核位于木星中心,主要由铁和硅构成,是固体核,温度达3万K。木星幔位于木星核外,以氢为主要元素组成的厚层,其厚度约为7万公里。木幔外就是木星大气,再向外延伸1000公里,就到云顶。

  大红斑

  木星表面的大多数特征变化倏忽,但也有些标记具有持久和半持久的特征,其中最显著最持久,也是人们最熟悉的特征要算大红斑了。

  大红斑是位于赤道南侧、长达2万多公里、宽约1.1万公里的一个红色卵形区域。从17世纪中叶,人们就开始对它进行时断时续的观测,1879年以后,开始对它进行连连续的记录,并发现它在1879~1882年,1893~1894年,1903~1907年,1911~1914年,1919~1920年,1926~1927年,特别是在1936~1937年,1961~1968年,以及1973~1974年这些年代中,变得显眼和色彩艳丽。在其他时间,显得暗淡,只略微带红,有时只有红斑的轮廓。

  大红斑是个什么结构?为什么是红色的?如何能持续这么长的时间?要了解这些问题,仅凭地面观测实在是无能为力的。

  1957年,第一颗人造卫星的发射,为人类进一步了解繁花似锦的宇宙竖起了一架天梯,开创了空间天文学的研究领域,使“九天揽月”的梦幻变成了事实。

  1973年12月3日,美国宇航局发射的第一个木星探测器“先驱者10号”到达木星,一年之后,它的姊妹飞船“先驱者11号”于1974年12月2日飞掠这个巨行星。这两个探测器取得了探测外太阳系天体的非同一般的成就。它们传送回来的彩色图像,第一次向我们展示了木星云层系统的复杂性,揭示了大红斑中的气体运动,在木星的全球性云系的细微结构方面,给人一种引人入胜的新概念。

  在“先驱者”之后,美国宇航局又在1977年8月20日和9月5日先后发射了“旅行号2号”和“旅行者1号”。由于两个探测器飞经的轨道不同,

  “旅行者1号”于1979年3月5日先到达木星,“旅行者2号”于同年7月9日相继到达。它们拍摄了成千幅奇妙而美丽的图片,积累了大量的木星大气结构和动力学的资料。

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