太阳系行星之最

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        太阳系的行星们都有自己独特的个性:被厚厚的大气层覆盖着的灼热金星,着自转的天王星,不久前才被逐出行星之列的冥王星……通过行星探测器的探测,行星的本质越发变得清晰。那么,在太阳系中最热的行星是哪一颗?磁场最强的行星是哪一颗?四季变化最剧烈的行星是哪一颗……如果让包括地球在内的太阳系的行星们如此这般地进行较量,那么,我们的地球在哪些方面能够成为胜者?

大小之最

        假如我们按照传统的划分方法,仍然把冥王星视为行星,那么,在太阳系的九颗行星中,半径最大的是谁呢?是赤道半径约为7.1万千米的木星。地球位居第5,半径约为6300千米。排在最后的是冥王星,半径约为1100千米,只有木星半径的1/60。

        如果从太阳到各行星的距离的远近来做比较,那么,离太阳最远的是冥王星,距太阳约59亿千米,这个距离如果让时速300千米的日本新干线列车来跑的话,约需行驶2240年,即使以光速来跑,也需5小时以上才能跑完全程。而离太阳最近的是水星,距太阳约5800万千米,新干线列车需要行驶22年才能跑完这个距离。由此可见,太阳系实在是太辽阔了。

        显然,使用实际数字来进行行星间的比较让人费解。我们不妨将地球比喻成直径为1厘米的“玻璃球”,按照这样的尺度,体积最大的木星是“铅球”,排在第2位的土星是较大的“软式垒球”,最小的冥王星就变成“芝麻粒”了。如果按这个尺度再现太阳系的话,从居于中心的太阳(直径约110厘米)到“玻璃球”地球的距离约为110米,到“铅球”木星的距离约为600米,到“芝麻粒”冥王星的距离约为4.5千米。

密度之最

        太阳系中最致密的行星是哪一颗?平均密度为每立方厘米5.5克的地球是“老大”。需要指出的是,虽然水星的体积只有地球的40%,但其密度(平均每立方厘米5.44克)却与地球相差无几,如果扣除行星自身引力产生的压缩,那么它的密度则比地球还大,每立方厘米达到5.3克(而地球降为每立方厘米4克),这意味着水星有一个很大的内核,其半径可能占到水星半径的70%,是地球内核的2倍,内核的70%可能是由铁组成的。相比之下,半径最大的木星的密度(平均每立方厘米1.3克)只是地球密度的1/4。密度最小者是半径仅次于木星的土星(平均每立方厘米0.7克)。如此看来,行星体积越大其密度越小。

      为什么行星的体积越大,密度就越小呢?也许从不同行星的内部结构进行分析,就不难找到答案了。具有坚硬地表的水星、金星、地球、火星被称为“类地行星”;表面被气体包裹的土星与木星被称为“气态巨行星”;表面由气体覆盖,内部由50%以上的冰构成的天王星、海王星被称为“巨大的冰行星”。类地行星的内部大多塞满了铁等重元素,而巨行星的成分几乎都是氢或氦这样的轻元素,因此前者虽然在大小方面赛不过后者,却以致密性取胜。

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编译 吴再丰

完整的故事,请阅读《大自然探索》杂志2007年第4期

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