水星是行星,卻沒有大氣層,這顆衛星的大氣卻比地球還厚,啥原因

2020-12-05 科普大世界

在我們的太陽系中,水星、金星、地球和火星都是有固態表面的巖質行星,但是這四顆星球的大氣狀況卻差別極大,其中水星基本沒有大氣層,而金星的大氣層卻非常濃厚,表面大氣壓是地球表面氣壓的近百倍,地球也有大氣層,它是我們賴以生存的基本條件之一,而火星的大氣則非常的稀薄,表面氣壓只有地球表面氣壓的0.8%,比地球表面萬米高空的大氣壓還稀薄的多。

但是太陽系中還存在著4顆氣態行星,分別是木星、土星、天王星和海王星,這4顆星球被認為並沒有固態表面,大氣層下面直接是被壓縮成液態的氫等元素的海洋,這是由於這類的星球由於質量較大,可以吸引氫和氦等較輕的氣態分子,而宇宙中這兩種元素非常多,因此氣態行星的表面可以積累大量的氫和氦元素,足夠多的時候,星球本身巨大的引力就會將下面的氫元素壓成液態,於是就形成了液態氫的海洋。

木星是典型的氣態行星,它自身的氫元素含量和太陽差不多,其質量約相當於地球質量的318倍,光大氣層中的氫元素含量就接近3個地球的質量,所以通常氣態行星的星體都比巖質行星大得多。

巖質行星大氣層的成因比較複雜,但主要影響因素通常有四項,就是行星本身的質量、與恆星的距離、行星磁場和恆星風的影響,以我們的地球為例,地球之所以有大氣層,首先就是地球的質量足夠大,它是太陽系八大行星中質量最大的巖質星球,自身引力可以吸引較多的空氣,再就是地球距離太陽不是很近,所以地球大氣,就不會受到太陽風的猛烈衝擊,而且地球有自身磁場的保護,這個磁場可以在7萬公裡外就保護地球的大氣層,所以地球大氣受太陽風的影響相對較少,而且太陽也是一個比較穩定的恆星,不會發出巨大規模的恆星風,在這些條件的共同作用下,地球也就可以擁有相對穩定的大氣層了。

水星之所以沒有大氣層,主要就是因為它自身質量較小,只有地球的1/20左右,而且距離太陽太近,再就是它自身沒有磁場,所以它自身吸附的大氣無法得到保護,就是有一點大氣也會被太陽風吹走,所以水星基本上是一個沒有大氣層的星球。

火星的大氣層比較稀薄,是因為它本身質量比較小,只是地球的1/11,再就是它也失去了磁場的保護,科學家們認為,火星以前很可能是有磁場的,但是後來莫名其妙的消失了,導致太陽風可以吹拂到火星的表面,所以火星大氣層也就漸漸變得稀薄了。

但是金星好像卻是個例外,它的質量還沒有地球大,而且沒有磁場,與太陽的距離比地球還近,但是表面大氣壓卻是地球的近百倍,這怎麼看都不合情理,不過一般認為金星大氣層濃厚的原因是和它的大氣層成分直接相關的,因為金星上的大氣主要都是二氧化碳,據測量高達98%,而二氧化碳是一種相對其他氣體來說要重一些的氣體,那麼當這種氣體積累的比較多的時候大氣層底部的壓力就會非常大了,金星上面正是這樣,由於它發生了嚴重的溫室效應,大量的二氧化碳氣體積累在金星的表面難以散去,又沒有能將它們轉化成氧氣和碳的途徑,大量密度較大的二氧化碳分子導致金星的大氣層十分濃厚,所以金星濃厚大氣層可說是個例外,而如果金星有磁場的話。它的大氣層還會更加濃厚呢,甚至它將接近於成為一顆氣態行星,不過由於沒有磁場,一般認為金星大氣層會在太陽風吹拂之下慢慢變少。

可能有的朋友會想到土星的衛星土衛六,這顆星球質量不是很大,也沒有磁場,表面大氣壓是地球的1.5倍,上面也不是以二氧化碳為主,這又是怎麼回事呢?其實土衛六也有它得天獨厚的條件,首先在於土衛六大部分時間都運行在土星的磁場中,所以可以憑藉土星磁場保護它的大氣層,再就是土衛六距離太陽較遠,受太陽風的影響很小,而土衛六又是土星所有衛星中質量最大的,也能吸附較多的大氣,所以它的大氣層也就比較濃厚了。

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