Planets2013

「地球」(The Earth) 是我們的家,自古以來,人類一直以為「地球」是宇宙中心,所有天體皆圍繞大地運行,當然,在今天我們知道「地球」只不過是「太陽系」(Solar System) 中的其中一員,而「太陽系」更只是位於「銀河系」(Milky Way Galaxy) 的一個邊緣角落......

「太陽系」在軌道上繞行「銀河系」中心「公轉」(Revolution) 一圈大約需時 2 億 5000 萬年,稱為一個「銀河年」(Galactic Year)。而「銀河系」又只是宇宙中千萬個同類型「銀河系」的其中一個,現實跟古時候的「宇宙中心」觀念相去甚遠!

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「太陽系」誕生

大約 46 億年前,星際雲由飄浮在「銀河系的氣體和微塵組成,氣體有 92 %是「氫」(Hydrogen),7.8 %是「氦」(Helium),微塵的主要成分是「矽酸鹽」(Silicate)。星際雲的密度並不均勻,有扭曲情況存在。這時候,「銀河系」的某個角落發生了「超新星」(Supernova) 爆炸。這次爆炸的震波在星際雲中傳送,導致不均勻更為嚴重。這麼一來,因為重力的影響,星際雲便朝著密度較濃的部分收縮,開始在中心形成原始太陽」。而科學家認為,我們的「太陽」(The Sun) 和八大行星,幾乎在同一時期從星際雲中誕生。

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「原始太陽」周圍的氣體往「原始太陽」掉落,距離較遠的氣體則開始繞著「原始太陽」旋轉,形成圓盤狀旋轉星雲,稱為「原始太陽系星雲。沉積於圓盤赤道面的微塵層後來發生分裂,形成無數顆微行星 。地球軌道附近的微行星大小約數公里,質量約 1000 兆公斤。這些微行星藉著彼此的重力不斷碰撞、合併,而逐漸成長。

微行星愈大成長速度愈快。「類地行星」(Terrestrial Planet) 因質量太小無法吸取星雲的氣體,所以它的組成幾乎保留微行星的原始狀態,成為金屬與岩石質的行星 。

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「類木行星」(Jovian Planets) 則吸納了大量的氣體,成為密度低質量大體積大的行星。 由於質量很大,也影響了其他行星的產生,甚至令到其他軌道的行星因為重力的效應崩潰,如小行星帶的一眾「微行星」(Planetesimal) 便受到「木星」(Jupiter) 強大的重力影響而無法凝結成為一個完整的行星,「太陽系星雲」在「木星」形成後就逐漸消散,形成了今日「太陽系」的面貌。

「太陽系」以太陽為中心,共有 8 顆行星及至少 165 顆已知的衛星、5 顆已經辨認出來的「矮行星」(Dwarf planet) 和數以億計的「太陽系」小天體。這些小天體包括小行星、「古柏帶」(Kuiper Belt) 的天體、彗星和星際塵埃。

廣義上,「太陽系」的領域包括:太陽,4 顆類地的內行星,由許多小岩石組成的小行星帶,4 顆充滿氣體的巨大外行星和充滿冰凍小岩石,被稱為「古柏帶」的第二個小天體區。在「古柏帶」之外還有「黃道離散天體」(Scattered Disc Objects) 和太陽圈,和依然屬於假設的「歐爾特雲」(Oort Cloud)。

太陽系各行星的大小比例

[1]

依照至「太陽」的距離,「太陽系」內的行星依序是「水星」(Mercury)、「金星」(Venus)、「地球」(The Earth)、「火星」(Mars)、「木星」(Jupiter)、「土星」(Saturn)、「天王星」(Uranus) 和「海王星」(Neptune)。8 顆行星中的 6 顆有天然的衛星環繞,在「太陽系」外側的行星還被由塵埃和許多小顆粒構成的行星環環繞着。除「地球」外,在「地球」上肉眼可見的行星中文名皆以五行為名,其餘則與西方一樣,全都以「希臘」(Greece) 和「希臘神話」(ἡ Ἑλληνικὴ Μυθολογία) 中的神為名。五顆「矮行星」是「冥王星」(Pluto),「古柏帶」內已知最大的天體之一「鳥神星」(Makemake) 與「妊神星」(Haumea),小行星帶內最大的天體「穀神星」(1 Ceres),而和屬於「黃道離散天體」的「鬩神星」(Eris)。

屬於「太陽系」的小天體還有「彗星」(Comet),通常直徑只有幾公里,主要由具揮發性的冰組成。 它們的軌道具有高離心率,近日點一般都在內行星軌道的內側,而遠日點則可遠至「冥王星」之外。當一顆「彗星」進入內太陽系後,與「太陽」的接近會導致她冰冷表面的物質昇華和電離,產生彗髮和拖曳出由氣體和塵粒組成,肉眼就可以看見的彗尾。

「短週期彗星」是軌道週期短於 200 年的「彗星」,「長週期彗星」的軌週期可以長達數千年。「短週期彗星」像是「哈雷彗星」(1P/Halley),被認為是來自「古柏帶」;長週期彗星」像「海爾波普彗星」(Comet Hale-Bopp, C/1995 O1),則被認為起源於「歐特雲」。而揮發性物質被「太陽」的熱力驅散後的「彗星」又經常會被歸類為小行星。

掠日「彗星」,像是「克魯茲族彗星」(Kreutz Sungrazers),則相信全來自多年前一顆大彗星分裂而成的碎片。有些「彗星」有着彗星軌道特性「雙曲線軌道」,則可能來自「太陽系」外,但要精確的測量這些軌道是很困難的。

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  • Eric Wu
  • 我對天文沒什麼認識,從沒想過它們的體積會相差那麼大,謝謝分享