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太陽系內有八大行星,按構成成分可將它們分成類地行星(岩石行星)、類木 行星(氣體行星)和冰巨星。
圖:八大行星,由大到小分別是:木星、土星、天王星、海王星、地球、金星、火星和水星。
類地行星有水星、金星、地球和火星;類木行星有:木星和土星;冰巨行星有天王星和海王星。
氣態行星和冰巨行星是有區別的,木星和土星主要由氫和氦氣構成,佔其總質量的90%以上。而天王星和海王星的氫和氦只佔總質量的20%,主要有比氫氦更重的氧、碳、氮、硫等,它們是由這些元素組成的化合物:水、氨和甲烷的冰的形態構成。所以,在90年代時將天王星和海王星劃分為冰巨行星。在太陽系外也有冰巨行星。
圖:天王星
天王星是太陽系中體積第三大、質量第四大的行星,在空氣較為透明的夜晚是肉眼可見的。但它比較暗淡且執行速度較慢,古人一直認為它是一顆恆星。直到1781年,由英國天文學家威廉·赫歇爾爵士使用望遠鏡觀測,發現它是一顆行星。這也是第一次使用望遠鏡發現的行星。
圖:海王星
天王星的軌道在1783年被拉普拉斯計算出來,後來發現預測的位置和觀測的位置逐漸出現了偏差。在半個世紀後,天文學家意識到這個偏差可能是由一顆沒有被發現的行星的引力所引起的。1845年,法國數學家、天文學家勒維耶計算出了這顆未被發現的行星的軌道。天文學家迦雷在勒維耶預測的軌道上發現了一顆新的行星,這就是海王星。
海王星是太陽系中體積第四大、質量第三大的行星。也是離太陽最遠的行星。
太陽系外圍的那些冰巨星都屬於氣態行星,也稱做類木行星。氣態行星不是氣體行星。他們有著很多共同的特點:比如距離太陽遙遠,體積巨大,表面溫度極低,有一個固態核心,空氣中的主要成分是氫和甲烷等等。
它們被發現,都有著一定的偶然性,但它們都是透過天文望遠鏡來發現的。
如今很多人都知道了。太陽系不僅有一個位於中央的持續發光發熱的恆星--太陽,水星,金星,地球,火星四個類地行星,土星,木星,天王星,海王星,四個類木行星,還有位於位於火星和木星之間的小行星帶,冥王星所處的柯伊伯帶,太陽系最外圍的半徑長達一光年的奧爾特雲。以及不計其數的彗星組成的。這其中還不包括其他未被發現的未知天體。
但,太陽系的這種結構,也不是一開始就是所有人都知道的。人類的對地球,太陽,太陽系的瞭解也是隨著時代和科技的發展,逐步才瞭解的。這主要歸功於一代又一代的天文學家們不懈的努力。
水,金,火,木,土五大行星,作為唯五的可以用肉眼看到的行星。它們被發現並記錄下來的時間非常非常早。除此之外,人類發現太陽系內的其他行星時,已經是近現代天文學時代了。
在近現代天文學的裡,一個重要的人物不得不提。這個人就是近代天文學的奠基人之一的伽利略。他發明的天文望遠鏡,使得人類進入了用天文望遠鏡來觀察宇宙的時代,他還透過自己發明的望遠鏡發現了包括木星有四顆衛星在內的很多天文現象。可以說,有了伽利略發明的天文望遠鏡,人類才有了尋找木星之外的行星的可能。比如天王星,就是這樣發現的。
除了伽利略之外,還有一個人同樣對天文學貢獻巨大,他就是牛頓。他的萬有引力定律,也是發現新行星的重要手段。比如海王星就是透過計算後,在預定軌道附近發現的。只是發現的海王星卻沒有人們想象的那麼大,儘管它很大。因為根據計算,海王星應該比實際發現的要大得多。於是天文學家預言,在海王星之外,還存在著第九個大行星。這就是冥王星被發現的理論依據,也是冥王星曾經位列九大行星之一的原因。
後來,天文學家真的發現了冥王星,只是,觀測的結果仍然與計算的相差甚遠。因為在理論上,冥王星要比實際的大得多的多。現實中觀測到的冥王星實在太小了。
在後來,柯伊伯帶被證實確實存在,而且天文學家們在柯伊伯帶裡發現了更多的大個小行星。冥王星雖然是第一個被發現的柯伊伯帶裡的行星,但它並不是柯伊伯帶裡最大的行星。如果保留住它大行星的地位的話,隨著更多大個小行星的被發現,勢必要持續增加大行星的個數。如此一來,位於火星與木星間的小行星帶裡的大個小行星也可能具備“晉級”的資格,為了避免這種情況,天文學家們就發明了一個新的行星等級--“矮行星”,就是“大個小行星”或者“小個大行星”的意思。於是,曾經作為大行星之一的冥王星就成了不幸被“降級”的“倒黴蛋”了。
其實也不算委屈了冥王星。畢竟冥王星的個頭實在太小了。就是放在大行星們的衛星裡,冥王星的個頭也不算大。它比月球還小。就更不要說對比海衛一,木衛一二三四,土衛六等那些大個衛星了。
水星雖然也很小,但那是一個實打實的鐵核,而且天文學家推算,水星曾經也很大個,只是它的地殼和地幔的一部分因為太陽和其他天體的撞擊而被剝離出去了。剩下的只是水星原本的核心部分。因為,它大行星的身份得以保留。
也許,太陽系裡還有更大個的天體,只是現在的科技還不夠發達,還沒發現而已。