太陽系行星都啥顏色?真的是色如其名

2020-11-25 騰訊網

宇宙探索

水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星，太陽系除地球外的這七大行星的中文名字不管是怎麼來的，它們的面貌顏色竟然是恰如其名！很有意思。

行星們什麼色？猜……

在太空中看地球，我們居住的星球很漂亮，一些綠色塊嵌在深藍色的圓球上，表面還有不斷飄動的白色雲團，真是個美麗的球。那麼其它行星的面貌和顏色呢？想知道嗎？先不透露它們的真容，猜一猜？

看到「金星」這兩個字，你感覺金星是什麼顏色的？金色的？「火星」呢？火紅色？「木星」呢？木頭的顏色？土星，土黃色？天王星，天空的顏色？海王星，大海的顏色？水星不太好猜，水是無色的，但無色有時遠看去會略顯灰色，那麼水星是不是淺灰色的？

這些行星的顏色還真差不多就是你猜的這樣！

水星、金星和火星的色相來歷

水星沒有大氣層，其地表的顏色暴露無遺，基本上是深淺不同的灰色，有的部位也會有點褐色和微藍色。關於水星的樣子和外貌，由於水星距離太陽太近，直到1974年和1975年，人們發射了「水手十號」探測器掠過水星，我們對水星外貌才得知一二。至於水星的地表為什麼是灰色的？由於水星探測很困難，2008年的「信使號」探測器掠過水星時也沒有搞明白這個問題，我們現在對水星了解得太少。

如果我們用可見光望遠鏡觀察金星，金星是黃白色的，那顏色就像是白色的衣服穿時間久了，洗不乾淨，有些發黃。但這還不是金星地表的顏色，金星上空有濃厚的大氣層，把金星表面給覆蓋住了。據派往金星的探測器探測，金星那濃厚雲層下面的地面是橙黃色的，有的地方甚至會有些發紅，那是地表的巖層和巖漿色澤。據分析，這可能與金星上面溫室效應導致的400多攝氏度的地表高溫有關，物質在這個溫度下很容易被氧化物氧化，而很多無機氧化物是黃色或紅色的。於是金星表面呈現出金子或金粉的那種黃色或橙色，叫它「金星」，沒叫錯吧？

火星也是很容易觀察到的星球，它的表面很稀薄的大氣層遮掩不住其地表的顏色，據美國宇航局火星車的探測，其地表因含有大量氧化鐵而呈現火紅色，有點像地球上的紅土的顏色。其實當火星距離地球最近的時候，用肉眼就可以看到，沒有瞭望遠鏡的濾鏡，在肉眼中，火星往往呈現出火紅色的小點，古代就因此把火星叫做「熒惑」。叫它「火星」，也是名符其實吧？

木星和土星的色相來歷

根據這個邏輯，把太陽系的第5顆行星叫做「木星」，那是再恰當不過了。木星不僅色澤如一般的木頭，而且還有木板特有的那種條紋和紋路——木星上棕色與白色相間的條紋；不僅如此，連木板上常見的眼狀的圓斑都有——木星上的大紅斑和小白斑！

由於氣態行星沒有固體的地表，它的顏色就是大氣層覆蓋下的顏色。木星大氣由於快速自轉和熱量釋放導致的氣體對流，從而出現條帶狀的斑帶和圓斑狀的旋渦。有意思的是，木星的條帶是經常變換的，不斷出現和消失，但是木星上的大紅斑卻非常長壽，據科學家考察，它已經至少存在了300多年了，而且存在的地點都很少會變。據分析，很可能木星上的這個部位比較特殊，有個大洞，把木星內部的熱物質噴出來。

至於那些大氣條帶為何會呈現不同的顏色，有的科學家認為是氨晶體和硫氫化氨晶體的顏色，木星大氣高層的溫度很低，頂層的氨氣會結晶成白色的晶體，而硫氫化氨則在溫度稍高的氨晶下面的大氣層中形成棕色的結晶。由於木星自轉很快，大約10小時就自轉一圈，因此大氣的對流強烈，就像地球上會出現東風帶和西風帶那樣，形成條帶狀的大氣環流，下層的棕色硫氫化氨被攪到上層，於是就會出現棕色條帶。不過，還有的科學家認為木星上的棕色物質可能是磷、硫和碳氫化合物的顏色。

再看木星之外的土星，那確實是土壤的顏色——土黃色。其實土星大氣高層也有氨晶體和硫氫化氨晶體，這兩種晶體也是位於不同的高度，氨晶體在高層，硫氫化氨晶體在較低一層。土星的自轉速度也很快，10個小時多一點就會自轉一圈。但是土星的自轉卻不會像木星那樣把較低層的硫氫化氨攪到上一層去。不過，仔細看，也可以看到土黃色的圓球上隱約透出條紋。對於土星為什麼沒有木星那樣的明星條紋，科學家認為可能與土星的空氣對流本身就異常強烈，土星上的風速據卡西尼號探測器探測，可以達到500 米/秒 (1800 千米/小時)，而木星上的風速是土星的1/5，大約100 米/秒 (360千米/小時)，這樣相對來說，土星上空的空氣對流受自轉的影響就小了，不容易形成條帶狀的大氣環流。因此，我們看到的土星就是白色與棕色混雜的土黃色（無論是兩種顏色的晶體被大風攪渾，還是稀疏的白晶體覆蓋棕色晶體，看到的都是這種顏色）。

天王星和海王星的色相來歷

天藍色的天王星和海藍色的海王星，顏色與名稱的對應也是太巧合了，其實這兩顆行星的英文意思也分別與天和海有關：Uranus（天王星）原本的意思是希臘神話中的優利納斯神，是天的化身；Neptune（海王星）原本的意思是羅馬神話中的尼普頓海神。

這兩顆行星的藍色據分析都源自它們大氣中的甲烷，甲烷吸收600納米以上的偏紅色光，於是被陽光照射後，反射出的顏色就是漂亮的藍色了。但是為什麼海王星的藍色會比天王星的藍色深一些，有的科學家認為這與海王星距離太陽比天王星遠一倍，接收到的光線少，更暗，從而顯得藍色暗了許多，就成了大海那種的較深的藍色了。也有的科學家認為這可能與海王星大氣中含有其它成分導致的。

值得一提的是，海王星雖然是距離太陽最遠的行星，接收到的陽光最少，理應是一顆冷寂的行星，但是據旅行者號探測器發回的資料顯示，海王星大氣卻是所有行星中對流最強烈的，海王星上的風速可以達到580米/秒（2100千米/小時）！要知道空氣的劇烈對流是需要熱量的，是空氣溫度的不均衡導致的，海王星上哪裡來的這麼多能量？據猜測，這部分能量應該是來自海王星內部。

行星們的顏色竟然能夠與其中文名字對應起來，是巧合？還是中國的命名委員會就是根據行星的色相特徵進行命名的？如果是巧合，那真是很有意思。

本文源自大科技〈科學之謎〉 2018年第2期雜誌文章 歡迎您關注大科技微信公眾號：hdkj1997

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