土星環是怎麼形成的?四顆氣態巨行星為什麼會如此巨大?

2020-12-01 百家號

土星環是怎麼形成的?四顆氣態巨行星為什麼會如此巨大?

大家好我是你們的老朋友海海,為了展現科技的魅力,以後的每一天我都將為大家放送最幹的貨,希望你們會喜歡。這些由太陽系烤出的截然不同的行星相當大,由氣體組成,這些巨無霸完全沒有固態表面。到目前為止,天文學家已經發現了400多顆新行星,在遙遠的太陽系繞行,它們幾乎全都很巨大,並且由氣體組成,在我們自己的太陽系裡,也有四顆所謂的氣態巨行星。它們分別是木星、土星、天王星、海王星,全都有非常厚,非常濃稠的大氣層,其中含有很多氫、氦和甲烷。為什麼外圈的這四顆行星是液態?而內圈的四顆確實巖石?在這裡,距離太陽五億英裡的地方相當的寒冷,在太陽系剛形成時,這裡也有點灰塵,不過主要是氣體和水分,它們凝結成冰粒。在巨行星開始形成的地方,那裡冷到足以出現固態雪,科學家們認為能夠形成冰雪花,冰雪花就會聚積起來,形成巨行星的核心。這可能就是巨行星必須這麼大的原因。

有這麼多的並和氣體,巨行星的和興就變得非常大,比地球要大十倍,這些巨大核心產生了許多引力,它們增添這麼大的拉力,吸去了周圍的所有氣體,形成濃稠的大氣層,有好幾萬英裡厚。它們的體積越大,產生的引力就越大,越來越多的灰塵和碎片被拉向行星,成為組成它們衛星的基本材料。木星和土星就各有60多顆衛星,氣態行星有另一個特色,行星環。土星在行星之中是獨一無二的,她擁有非常漂亮的環系,木星,天王星,海王星也有環系,不過他們的環系很微弱,而且很難察覺。不過他們確實擁有環系,四顆氣態巨行星全都有環系,只是土星環最明顯,由遠處看土星環,看來像個單一的平盤,不過那是好幾千的獨立的小環,每個小環只有幾英裡寬。卡西尼號探測器飛過時,它偵測到幾十億個冰塊和宇宙碎石在環的內部繞行,速度高達每小時5萬英裡。

這些冰塊和碎石彼此不斷碰撞,有些形成小型衛星,其他的則被撞得粉碎。不過他們永遠不能形成較大的衛星,因為土星的強大引力會扯裂它們,科學家才剛開水思考環最初是怎麼形成的,他們提出這樣的理論,一顆彗星撞上一顆衛星,把它裝離原來的運行軌道,讓他更靠近行星。土星的引力把它撕裂成碎片,所有的碎片就落入環繞行星的環裡,但是氣態巨行星的真正秘密隱藏在它們內部深處。在雲層之下好幾萬英裡的地方,這是好戲上演的舞臺,這個地方太極端,甚至挑戰自然定律。大多數我們發現的繞行遙遠恆星的新行星,都是氣態巨行星,它們巨大到連木星都是小巫見大巫,可是所有氣態巨行星內部究竟是怎樣的?這咋我們的太陽系和其他遙遠星系都是個謎。我們知道木星密實的大氣層有4萬英裡厚,我們可以看見高速氣體帶狀物,吹起了肆虐木星表面的猛烈風暴。

可是我們不知道的是風暴下方深處到底是什麼情況?為了找到答案,美國太空總署發射伽利略號太空船,進行為期14年的木星任務,1995年12月7號,伽利略號投擲了一個探測器,以時速16萬英裡的速度前進木星的大氣層。在它穿過厚厚的大氣層時,濺落三減緩它的速度,它偵測到雲層有閃電,還有時速達450英裡的風,探測器傳送資料回地球長達58分鐘。探測器下降時記錄到的大氣壓力比地球的大23倍,溫度超過300度。當你進到氣態巨行星的環境,不斷深入氫濃霧裡,那裡沒有固體表面,不過重量非常大,所以你最後可能會被那裡身上加起來的物質重量壓碎。就算探測器在被壓碎之前只下降了124英裡,他還是讓科學家得以一窺木星內部,不過木星的黑色心臟還是讓人摸不透。

和某些巖石行星一樣,氣態巨行星也有磁場,不過他們的磁場太厲害了,木星磁場比地球磁場要強2萬倍。它還很大,一路延伸到土星,也就是四億多英裡外,和在地球上一樣,木星的磁場讓太陽風轉向,因此保護了木星的大氣層。科學家研究木星的磁場時,發現磁場影響了它的衛星,火山衛星伊奧繞行木星的距離盡在217000英裡外,伊奧的火山每秒噴發一頓氣體和灰塵到太空裡,而木星的此次長幫它充電,製造出威力強大的輻射帶,這使得木星鄰近區域在許多方面都非常活躍,如果你拿一根無線電天線朝向木星,你會聽到行星和磁場之間的各種相互作用。木星和土星不需要太陽風來製造極光,它們擁有巨大磁場,可以自行製造。這些極光證明了氣態行星也有磁場,可是氣態巨行星是怎麼產生磁場的呢?那麼我們今天的文章到這裡就結束了,如果你喜歡小編的文章,那就點讚關注天空吧。以後的文章我們還會為大家持續帶來一些乾貨,記得關注天空哦!

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