八大行星的物理化学特征

一 八大行星的物理化学特征

八大行星虽然同起源于太阳星云并同属太阳系,但它们在物质组成、结构、表面状态、热历史、大气圈等一系列物理、化学特征上差异很大。造成这种差异的最主要的因素有两个:一是它们与太阳之间的距离;二是它们的体积与质量。

图示

太阳系里的重要行星

(1)水星:体积和质量最小的行星。水星表面类似月球,布满了无数的圆形坑。其岩石圈厚达500km~700 km。在它形成20亿年后几乎没有大的构造岩浆活动,其表面很早就固结,没有大气圈,表面温度极高,达327℃~427℃,不可能有生命存在。

(2)金星:金星的体积、质量、密度及重力场与地球最相近,岩石圈厚约l00km,构造岩浆活动与地球相似。它具有浓密的酸性大气圈,主要由CO2(97%)和N2(2%)组成,含少量的水蒸气(<1%)及氧(<0.1%),大气压达10 100kPa。由于大气CO2 的温室效应,其表面温度高达377℃~427℃,生命存在的可能性很小。(https://www.daowen.com)

(3)火星:体积和质量比地球小若干倍。火星表面除圆形坑外还有火山地形,地表有风蚀的痕迹,有大的构造断层、峡谷和“河”(可能是熔岩流),有“极冠”,“极冠”随季节而伸缩,“极冠”的温度为-123℃,是固体CO2(干冰)组成的。火星上可能有一定数量的水,地表还有冰川剥蚀和沉积的现象。其大气圈稀薄,大约0.505kPa 至0.707kPa,含CO2(95%)、He(3%)、Ar(1%~2%)及其他成分(O2、N2、O 等),是酸性大气圈,表面温度为-70℃~22℃,有生命存在的可能。

(4)木星:体积和质量最大的恒星。木星呈流体状,无固结的表面。其表面有横纹和所谓“红斑”,横纹是快速自转的情况下造成的气体物质的流动形成的印记,“红斑”则是由湍流造成的。木星的大气有还原性,其主要成分是H2 和He,大气压为1.01kPa~50kPa,表面温度低,大约为-143℃。木星的物质组成类似于太阳系的原始成分,可以说是太阳系的“活化石”,除了氢、氦以外,还有甲烷、氨和简单的碳与氮的化合物以及水等。不可能存在生命。

(5)土星:土星的物质组成类似木星,无壳-幔结构。大气圈由H2、He、NH3 及少量CH4 组成,气压为1.01kPa 至50kPa,表面温度低,大约为-148℃,不可能存在生命。

(6)天王星、海王星:它们是远离太阳的主要由气体物质构成的,冷的、死的行星,表面温度为-223℃~-203℃,不可能存在生命。

太阳系的八大行星,可以分成两圈,位于内圈的由里向外为水星、金星、地球和火星,它们的体积较小,比重较大,主要由非挥发性耐熔物质组成,称为类地行星。位于外圈的依次是木星、土星、天王星、海王星。它们的体积较大,比重较小,温度较低,主要由氢、氦、氖等气体及冻结的水、氨、甲烷包裹的尘埃颗粒组成。