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太陽(yáng)系行星之最（摘要）

一、大小之最

如果從太陽(yáng)到各行星的距離的遠(yuǎn)近來(lái)做比較，那么，離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的冥王星，距太陽(yáng)約59億千米，這個(gè)距離如果讓時(shí)速300千米的日本新干線列車來(lái)跑的話，約需行駛2240年，即使以光速來(lái)跑，也需5小時(shí)以上才能跑完全程。而離太陽(yáng)最近的是水星，距太陽(yáng)約5800萬(wàn)千米，新干線列車需要行駛22年才能跑完這個(gè)距離。
我們?nèi)绻麑⒌厍虮扔鞒芍睆綖?/span>1厘米的“玻璃球”，按照這樣的尺度，體積最大的木星是“鉛球”，排在第二位的土星是較大的“軟式壘球”，最小的冥王星就變成“芝麻粒”了。如果按這個(gè)尺度再現(xiàn)太陽(yáng)系的話，從居于中心的太陽(yáng)（直徑約110厘米）到“玻璃球”地球的距離約為110米，到“|鉛球”木星的距離約為600米，到“芝麻粒”冥王星的距離約為4.5千米。
    二、密度之最
    太陽(yáng)系中最致密的是平均密度為每立方厘米5.5克的地球，但如果扣除行星自身引力產(chǎn)生的壓縮，則密度最大的是水星，水星有一個(gè)很大的內(nèi)核，其半徑可能占到水星半徑的70﹪，是地球內(nèi)核的兩倍，內(nèi)核的70﹪可能是由鐵組成的。想比之下，半徑最大的木星的密度只是地球密度的1/4，密度最小的土星（平均每立方厘米0.7克）。如此看來(lái)，行星體積越大其密度越小。
    三、質(zhì)量之最
    木星比太陽(yáng)系中其他所有行星的質(zhì)量加在一起還要大。木星與太陽(yáng)的本質(zhì)區(qū)別在于木星內(nèi)部不發(fā)生核聚變反應(yīng)。假如木星質(zhì)量達(dá)到太陽(yáng)的8﹪（太陽(yáng)質(zhì)量約為木星的84倍），那么，在木星內(nèi)部就會(huì)開(kāi)始核聚變。盡管木星沒(méi)有發(fā)生核聚變反應(yīng)，從其中心到半徑70﹪范圍內(nèi)的氫卻仍然在超高壓下變成了“液態(tài)金屬氫”。土星內(nèi)部的部分氫也在同樣的高壓下變成了液態(tài)金屬氫。
    四、嚴(yán)酷環(huán)境之最
    白天，水星表面溫度約為430℃，堪稱灼熱的“煉獄”，晚上卻變成－180℃的嚴(yán)寒世界。如果把太陽(yáng)連續(xù)兩次從地平線上升起的時(shí)間間隔稱為一天，那么水星的一天相當(dāng)于176個(gè)地球日。一天之內(nèi)竟然有600℃以上的溫度變化，水星可謂環(huán)境十分嚴(yán)酷的行星。
    金星表面溫度比水星還要高，達(dá)到460℃，主要由于該行星大氣層中有96﹪的二氧化碳產(chǎn)生的溫室效應(yīng)。金星的大氣質(zhì)量是地球大氣的100倍，其地表大氣壓約為90個(gè)地球大氣壓，相當(dāng)于地球上900米水下的壓力。如果將我們身邊的物體置于金星地表，則強(qiáng)大的金星氣壓輕而易舉就會(huì)將它們壓扁。
    在木星大氣層中頻繁發(fā)生雷云，其能量總和達(dá)到地球上雷云的幾千倍。冥王星是太陽(yáng)系中距太陽(yáng)最遠(yuǎn)、表面溫度最低的行星，現(xiàn)被稱為“矮行星”，其表面溫度約為－230℃。而我們的地球目前表面平均溫度為23℃。
    五、行星環(huán)之最
    一般來(lái)說(shuō)，木星、土星、天王星、海王星的周圍都有大小、形態(tài)各異的環(huán)。最壯觀的當(dāng)屬土星。土星的環(huán)由從A到G的七個(gè)環(huán)的明亮部分和環(huán)之間被稱為“空隙”的黑暗部分組成，環(huán)的構(gòu)成物質(zhì)是水冰和塵埃等微粒子，其中最大的冰塊的直徑可達(dá)10米。土星環(huán)的最大寬度6.5萬(wàn)千米，即便是這樣，從地球上看去依然不清楚，哪怕使用高倍望遠(yuǎn)鏡，我們也只能確認(rèn)A環(huán)、B環(huán)和C環(huán)。巨行星具有環(huán)的原因具推測(cè)，這是由它們的誕生過(guò)程決定的。原始太陽(yáng)系的氣體—塵埃盤中的物質(zhì)一邊繞著巨行星的中心核旋轉(zhuǎn)，一邊聚集，最后在巨行星的周圍形成環(huán)或衛(wèi)星。
    六、季節(jié)變化之最
    季節(jié)變化最強(qiáng)烈的當(dāng)屬火星。行星要有四季變化，先決條件是其自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)面之間存在某種傾角。相對(duì)于具有23.44度自轉(zhuǎn)傾角的地球來(lái)說(shuō)，火星自轉(zhuǎn)軸的傾角25.19度，雖然兩者相差不大，但火星上四季的變化比地球更加劇烈。火星南半球夏季發(fā)生的大規(guī)模沙塵暴幾乎覆蓋了整個(gè)火星，每當(dāng)此時(shí)，被稱為“紅色星球”的火星就變成“黃色星球”了。
    另外，在火星的南北兩極，存在被稱為“極冠”的“干冰地帶”。火星極冠自冬季在各半球形成，到夏季逐漸融化，如此周而復(fù)始。在極冠的周圍，十分頻繁地出現(xiàn)“極云”和霧等，這在地球上也容易觀察到。
    美國(guó)宇航局專家在2003年報(bào)告說(shuō)，自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)面成27.8度傾角的海王星好像也有四季變化。如果每165年才繞太陽(yáng)一周的海王星果真也有四季，那么一個(gè)季節(jié)將持續(xù)40年以上。而對(duì)土星來(lái)說(shuō)，盡管具有與四季行星幾乎相同的自轉(zhuǎn)軸傾角（26.7度），卻觀察不到其表面有季節(jié)變化。
    天王星的自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)面的夾角達(dá)到97.9度，因此被稱為“躺”著轉(zhuǎn)的行星，其表面恐怕也不存在像地球上一樣的四季。但是，如果是以從行星上看到的太陽(yáng)的高度變化來(lái)定義四季，那么變化近180°的天王星或許應(yīng)該有劇烈的季節(jié)變化。究竟是否如此，目前還不清楚。另外，在天王星表面的許多地區(qū)，太陽(yáng)或者幾年不落，或者幾年不升，真是奇妙。順便指出，相對(duì)于其他許多行星來(lái)說(shuō)，金星是反向自轉(zhuǎn)的，其最大的自轉(zhuǎn)軸傾角據(jù)說(shuō)可達(dá)177.4度。金星為何會(huì)反轉(zhuǎn)？至今仍不太清楚。
    七、磁場(chǎng)之最
    木星的磁場(chǎng)強(qiáng)度比地球高10倍以上。地球的偶極磁場(chǎng)是由鐵等構(gòu)成的地核外側(cè)部分熔化并對(duì)流產(chǎn)生的，而木星的偶極磁場(chǎng)則是由液態(tài)金屬氫構(gòu)成的核對(duì)流產(chǎn)生的。另外，對(duì)木星等氣態(tài)巨行星而言，其高速自轉(zhuǎn)有可能進(jìn)一步加大了磁場(chǎng)強(qiáng)度。
    通常認(rèn)為形成極光的原因是：偶極磁場(chǎng)被太陽(yáng)風(fēng)吹走；與太陽(yáng)對(duì)側(cè)的磁場(chǎng)被拉伸成彗星形狀，這種磁場(chǎng)因某種原因被切斷；在被稱為“等離子體層”的區(qū)域，帶電高能粒子沿著被切磁力線流入極區(qū)，這種粒子與極區(qū)的大氣碰撞產(chǎn)生大規(guī)模極光。
    極光除了在地球上出現(xiàn)外，還在木星、土星等行星上被觀察到。在木星上，人們觀察到了起因于木衛(wèi)一——伊蛾的另一種極光。在火山活動(dòng)十分活躍的伊蛾的赤道上，火星噴發(fā)出的硫磺氣體構(gòu)成了“伊蛾環(huán)”，其中的粒子在木星的巨大磁場(chǎng)影響下成為流入極區(qū)的電流，與木星大氣碰撞產(chǎn)生新種類的極光。令人遺憾的是，木星或土星的極光無(wú)法用普通望遠(yuǎn)鏡看清，只有用紫外線或紅外線望遠(yuǎn)鏡，才可以看到其皇冠般的美麗景象。
    八、高山之最
    火星表面的奧林匹斯山是太陽(yáng)系中最高的，其海拔高度為2.13萬(wàn)米，其山腳的直徑約為600千米。奧林匹斯山被分類為盾形火山（外形像倒扣的盾、上升比較緩慢的火山）。地球上最高的盾形火山是夏威夷的冒納凱亞火山，但即使加上海底部分，其山腳直徑也不到8000米。
    不過(guò)，在火星上不存在像地球上那樣的可以作為海拔基準(zhǔn)的海洋。地球上以“大地水準(zhǔn)面”（將平均海面擴(kuò)大到陸地的假想平面）高度作為海拔零高度。美國(guó)“全球勘測(cè)者”火星探測(cè)器獲得的火星地形圖是以火星上的重力相等面（以赤道平均半徑=33.96萬(wàn)米為基準(zhǔn)的面）作為海拔的零高度。
    基于同樣的零高度，金星上有被稱“馬克斯威爾”的最高山（平均高度約為1.1萬(wàn)米），這座山不是火山，但堪稱金星第二高山的馬特山（平均高度約為8000米）被推測(cè)是火山。此外，在太陽(yáng)系中活動(dòng)最頻繁的火山是木衛(wèi)一——伊蛾表面的火山，其能量被認(rèn)為是地球火山的100倍以上。
    九、依依不舍冥王星
    長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)冥王星的行星地位一直存在爭(zhēng)議，加之近年來(lái)在太陽(yáng)系中發(fā)現(xiàn)了幾顆與冥王星不相上下的小行星，如果再不將冥王星逐出九大行星之列，則有必要把太陽(yáng)系行星數(shù)量擴(kuò)大到12顆。為此，2006年第26屆國(guó)際天文聯(lián)合大會(huì)對(duì)冥王星的“去留”做出了決定。
    會(huì)上，專家對(duì)行星重新做了定義，其要點(diǎn)是：必須具有足夠大的質(zhì)量，以使其自身引力足以克服剛體應(yīng)力，從而達(dá)到流體靜力學(xué)平衡（接近球形）的形狀，這樣的星星才能稱之為行星，其他太陽(yáng)系天體則被稱為小行星。據(jù)此，1990年之前發(fā)現(xiàn)的、在黃道面上以近圓形軌道繞日運(yùn)動(dòng)的八大行星被稱為“經(jīng)典行星”。
    至于小行星，它們集中分布在兩個(gè)區(qū)域。其中一個(gè)小行星帶位于火星與木星之間，這里有眾多的小行星。據(jù)推測(cè)，這里本應(yīng)誕生一顆行星，但由于木星急劇成長(zhǎng)，這顆行星“胚胎”受其強(qiáng)大引力的影響而夭折。在這個(gè)小行星帶中，最大的一顆是谷神星，直徑約為910千米，按照新定義，谷神星被稱為“矮行星”。
    另一個(gè)小行星帶是柯伊伯帶。以冥王星為首的滿足行星條件的柯伊伯帶天體被稱為“類冥王星”。本來(lái)是太陽(yáng)系最小行星的冥王星，現(xiàn)在卻成為小行星之最。也許對(duì)冥王星從行星行列中的離去我們還依依不舍，但行星的嚴(yán)謹(jǐn)分類應(yīng)該更有利于天文學(xué)的發(fā)展