標籤: 暫無標籤

巨行星離太陽比類地行星遠,體積和質量都很大,平均密度小,表面溫度低,包括有木星、土星。 簡單的說他們是氣態行星,又叫氣體行星 氣體巨星可能沒有固體的表面,而主要的成分是氫、氦、和存在不同物理狀態下的水,與類地行星有極大的不同

1巨行星

氣體巨星(有時稱為類木行星,在木星之外的行星,或是巨行星)是不以岩石或其他固體為主要成分構成的大行星。在太陽系內有4顆氣體巨星:木星、土星、天王星和海王星。許多環繞恆星的系外行星已經被證實是氣體巨星。
巨行星
氣體巨星可以細分成不同的類型,"傳統"的氣體巨星是木星和土星,主要的成分是氫和氦。天王星和海王星因為主要的成分是水、氨、和甲烷,而氫和氦只是最外層區域的主要成分,所以有時會被細分為"冰巨星"。幾乎所有的系外行星都因為軌道緊挨著恆星,或許是因為比較容易被檢測出來,因此是表面溫度很高的氣體巨星,被分類為熱木星,而熱木星也是目前的系外行星中最普遍的類型。
巨行星
一般都描述說氣體巨星缺乏堅實的表面,但更加明確的說法應該是缺乏可以明確定義的表面。實際上,雖然它們有岩石或金屬的核心,但這樣的核心被認為是氣體巨星本身所形成的,木星和土星主要的質量依然是是氫和氦。在行星的上層部分,主要的元素還是氣體,在地球上就是如此,但是向行星的下層,它們被壓縮成為液體或是固體,越往核心密度越高。相似的,雖然天王星和海王星多數是冰冷的冰,這些行星內部極端的熱和壓力,使冰進入我們較不熟悉的物理狀態。因此,傳統上認為人不能在氣體巨星上"登陸",而像直徑、表面積、體積、表面溫度、和表面密度也都僅與從太空中能看見的最外面數層有關聯。
巨行星

2特點

太陽系的4顆氣體巨星有一些共同的特徵。所有的大氣層都以氫和氦為主要成份,並且在內部壓力大於氣體的臨界壓力后和液體混合。在木星和土星,大氣層和本體之間沒有明確的界限,但是有些模型顯示天王星和海王星可能有明確的邊界[1]。有鑒於此,我們的4顆氣體巨星被舉例作為材料科學的"物質相變梯度"的經典範例。它們有非常熱的內部,天王星和海王星的溫度範圍可以高達7,000 K,木星可以超過20,000K。如此高的溫度意味著在他們的大氣層之下的整個行星可能都是液體。因此,當討論提到"岩石的核心",你不應該生動的描繪出固體的岩石球。相反的,它可能意味著是重元素,像鐵和鎳等在其餘的行星內集中的區域。
巨行星
相對來說,4顆行星都快速的自轉著,這造成風的模式會破壞東西方向的帶狀或條紋。這些環帶在木星很突出,在土星和海王星不很明顯,在天王星幾乎完全未曾發現到。
巨行星
這4顆行星都有精巧的環系統和衛星伴隨著。土星環是最壯觀的,並且是在1970年代之前唯一知道的環系統,木星有最多的衛星-已經知道的有63顆。
巨行星

3環帶循環

在木星大氣層的帶是由被稱為帶和區的氣流循環路徑造成的,包圍著行星並平行於木星的赤道。
區是較亮的雲帶,並且在大氣層上較高的位置,它們的內部有上升的氣流,並且是壓力較高的區域。帶是較暗的雲帶,在大氣層中的高度較低,內部則有下沉的氣流,它們是壓力較低的區域。這樣的結構有些類似於地球大氣的高氣壓和低氣壓,但是它們有著完全不同的結構-在整個行星的緯度上盤旋,彼此相對之間的壓力差異也不是很大。這看起來是行星快速的自轉與內層對稱造成的結果。它們沒有造成局部熱源的大陸或海洋,並且轉動的速度也比地球快很多。
它們也有更小的結構,不同大小和顏色的斑點。在木星,最直得注意的特徵是大紅斑,它已經存在了至少300年,他的構造是巨大的風暴。許多這樣的斑點都是暴風雨,天文學家也在其中觀察到一定數量的閃電。
太陽系中
太陽系中的巨行星
天王星和海王星
天王星和海王星內部的組成明顯的和木星與土星不同。它們模型從外面向下至海王星半徑的85%和天王星半徑的80%是富含氫的大氣層。在這個點之下最顯著的是由水、甲烷和氨組成的"冰"。也有一些岩石和氣體,但冰以各種不同的形式和比例形成各種不同的冰/岩石/氣體可能模擬成類似純凈的冰,因此確實的比率仍是不清楚的[4]。
非常朦朧的大氣層和少量的甲烷使它們的大氣層呈現不同比例的海藍色,如嬰兒藍和深藍色。這兩顆行星都有與自轉軸高度傾斜的磁場。。
不同於其他的氣體巨星,天王星的自轉軸極端傾斜造成奇特的季節變化。

氣體行星

氣體行星這個名詞是科幻作家 James Blish 在1952年創造的。它是一個有爭議的錯誤名詞,因為這些行星體積的所有的組成部份(除了在核心的固體物質之外)都是在臨界點之上,所以液體和氣體之間是沒有分別的,流體行星會是更準確的名稱。木星是一個例外的情況,靠近中心有金屬氫,但是它的體積內充滿了在臨界點之上的氫、氦和微量的其他元素。任何一顆這類行星(至少使用光深度為單位)可以觀測到的大氣層與星球半徑比較是相當稀薄的一層,或許只有至中心距離的百分之一。因此可觀測部分是氣體的(與火星和地球比較,或許只有氣體的外殼能被看見)。

氣體行星

氣體行星

4專用名詞

另外使用的名詞也會令人誤會,因為行星科學加傳統上都是使用「岩石」、「氣體」、和「冰」,簡要的區分在其他星球上共同被發現的元素和化合物等組成份,而不論它們處於什麼狀態。在太陽系之外,氫和氦都是「氣體」,水、甲烷和氨是「冰」,硅和金屬是岩石。當考慮到深入星球內部時,它們可能不再被如此的認為,「冰」在天文學中的意思是氧和碳,「岩石」的意思是硅,「氣體」則是氫和氦。
類木行星表示與只木星類似的行星。然而,天王星和海王星有許多地方和木星與土星不同,有時只指木星和土星這種行星。
還在設想中的術語:有些天文學家開始稱天王星和海王星是「冰巨星」,以彰顯在它們的內部是冰為主(液體的形式)

相關評論

同義詞:暫無同義詞