本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
很多資料都認為，天體的大氣是否存在，以及氣壓大小隻與該天體質量、磁場相關。按照這個說法，很難解釋土衛六和金星的大氣狀態，因為它們都比地球質量小，且磁場也很微弱，但其大氣密度和表面大氣壓強都遠遠高於地球。現在我們就來討論釐清這個問題。
大氣壓當然與行星質量有關，但不是唯一關聯。
行星大氣是包裹著行星體的中性氣體和電離氣體的總稱，它們依附在星體周圍。天體質量對鎖定大氣不然大氣逃逸有較大關聯。一般來說，質量越大的行星，引力（重力）越大，對大氣的束縛度就越大。
這可以解釋水星、月球這種較小天體很難保留濃密大氣的原因。當然水星大氣難以保留，還與其靠太陽太近有關。我們知道，溫度越高，氣體分子活動越激烈，散逸速度也就越快，這樣，小重力的水星就更難束縛住大氣了，所以水星只有非常稀薄的大氣，相當於地球表面上空500千米高度的大氣濃度，也就是不到地球表面密度的1000億分之一。
但行星大氣的濃密或稀薄，還與大氣生成過程和磁場有密切關聯。如果一顆行星在誕生早期，本來就沒有大氣或大氣很稀少，即便行星引力再大，又有什麼用呢？就像一個守財奴如果沒財可守，再能守也沒用。
磁場則對大氣的保留有重要作用。如地球磁場，在數萬千米高空，將來自太陽的高速帶電粒子（太陽風）疏導偏轉，從地球大氣層上空划過，保護了大氣層，避免了太陽風把大氣帶走。
而大氣壓，是氣體分子不斷碰撞物體表面的壓力，氣體密度越大，碰撞的頻率就越高，天體引力（重力）越大，碰撞的力度就越大，因此，星球表面氣壓大小，不光與星球的質量有關，還與天體早期形成氣體密度密切相關，是氣體密度和重力的合力。
地球大氣生成過程。
地球大氣最初並不是我們現在這種成分，是從地球誕生的45億年前開始逐步生成並變化過來的。開始，地球是行星盤物質在自身引力下，相互碰撞聚集，像滾雪球一樣漸漸長大，最終把所有軌道附近物質都吸附完了，就形成了地球雛形，開始是一個溫度有8000℃的熔融球體。
地球形成後，還發生了一次大碰撞，是與一顆相當火星質量的行星相撞，撞歪了地球自轉軸，增加了地球質量約1/8，生出了一個地球衛星~月球，這個過程不在本文討論範圍，就不展開說了。
在地球處於高溫時期，大氣分子運動速度很快，地球引力無法抓住這些氣體，因此難以形成濃密的大氣層。一直到地球慢慢冷卻形成了固體外殼，溶解在熔巖中的氣體以火山爆發形式被大量釋放出來，這就是地球的排氣過程。這些氣體主要由水汽、二氧化碳、氮組成，這是地球最早的大氣層。
冷卻後的地球上空，蒸發的水汽形成了巨量的雲層，暴雨期開始了，開始暴雨還沒有到達地表就被蒸發了，後來落到地面繼續沸騰蒸發，隨著地表被雨水慢慢冷卻，終於開始積水。暴雨連續下了千萬年，雨水灌滿了低洼地帶和盆地，形成了地球海洋，同時洗掉了空氣中大量的二氧化碳，空氣中的水汽也大大減少。
地球水的來源還有一種解釋，就是隕石雨的轟擊，其中最重要的是彗星撞擊，給地球帶來了大量的水資源，甚至有機物。
但這個時候的大氣，並沒有很多氧氣，現在的大氣的氧氮比是在幾十億年的演化過程得到的。氧氣大量形成有兩個重要因素：一個是水汽被帶到高空大氣層時，被太陽紫外線照射，分解成氫和氧，氫是最輕的氣體，容易逃逸出大氣層，而氧原子結合成氧分子比較重，就保留了下來；第二個因素是更重要因素，就是地球演化出了生命，尤其是綠色植物，通過與陽光的光合作用，將二氧化碳反應生成了有機物質和氧，從而依靠氧生存的生命漸漸發達起來。
現在地球大氣層的成分為：氮78.084%、氧20.946%、0.934%、水汽0.25%、二氧化碳0.032%、 氖0.0018%、 氦0.00052% 、甲烷0.0002%、 氪0.0001%、氫0.00005%、 氙0.000008%、臭氧0.000001%、 其他0.001421%。地球的生態圈形成大氣循環並保持基本平衡，地球重力拉拽保持著大氣密度，而地球磁場是保護地球大氣圈不受侵害的天然屏障。
金星大氣生成過程。
金星是一顆與地球大小差不多的類地行星，其半徑是地球的95%，體積是地球的0.88倍，質量是地球的80%，可是其大氣密度是地球的100倍，表面氣壓是地球的93倍。
金星重力小於地球，而大氣壓力卻高出地球很多，從這一點，我們可以印證前面說的，大氣壓不僅僅與星球重力有關，而是與大氣生成過程和密度密切相關。
金星這種大氣現狀也是隨著金星演化而慢慢變成的。科學研究認為，金星在誕生初期和大氣生成過程也與地球差不多，也生成了海洋，但後來演化過程被一些天體事件給改變了，比如巨大的撞擊導致了金星自轉和磁場的改變，板塊運動停止，高溫讓海洋完全被蒸發。
巨量的水蒸氣在大氣中形成一道屏障，太陽輻射反射被這道屏障阻擋了，熱量無法散射回到太空，金星墜入了無法逃脫的溫室效應鐘罩中。高溫使巖石中的碳不斷分解出來，與大氣中的氧結合成二氧化碳，而隨著二氧化碳在大氣中濃度越來越高，溫室效應形成惡性循環，金星表面溫度就越來越高，從而使金星墮入了萬劫不復的地獄夢魘。
也有人認為，金星沒有演化出生命和綠色植物，是大氣沒有得到改造的原因。但我認為，即便金星開始演化出來了生命，在後來的天體事件中，這些脆弱的生命也將滅絕，因為人類現在都無法抗拒來自太空的巨大天災，何況遠古時期的脆弱生命？
土衛六是唯一有濃密大氣的衛星，大氣壓高於地球。
土衛六又被稱為泰坦星，在太陽系行星200多顆天然衛星中排名老二，直徑為5150千米，約為地球的40%；質量為1.345x10^23kg，只有地球的1/44.6；重力不到地球的1/7。但其大氣壓卻為地球的1.5倍。
既然重力比地球小這麼多，大氣密度和氣壓又比地球還要高出50%，這進一步說明了星球大氣濃度氣壓並非只是與重力有關，而是與其生成過程和密度密切相關。土衛六大氣組成主要為氮氣，佔比98.44%，其餘為甲烷、乙烷、丁二炔、丙炔、丙炔腈、乙炔、丙烷等，還有極少量二氧化碳、氰、氰化氫和氦氣。一些科學研究認為，土衛六大氣主要來自彗星的撞擊，彗星帶來的氨冰在撞擊過程或通過光化學反應生成了氮氣。而彗星上複雜的有機物成分，很可能是產生甲烷等有機氣體的原因。
土衛六不但是具有濃密大氣的唯一衛星，還是太陽系除地球外唯一表面存在液態湖海的星球。但土衛六的液態湖海不是水，而是甲烷。科學家們懷疑在這些羥湖裡可能存在著某種特殊的生命形式，如依靠甲烷羥類為食物生存，極耐低溫的生物。研究表明，在土衛六表面200千米冰層深處，還可能存在液態水的海洋。
研究認為，土衛六上也存在制約生命的重要因素，如溫度過低，表面溫度只有-176.16℃；沒有發現液態水；沒有磁場保護，當其運行到土星磁場保護之外時，會直接暴露在太陽風的強烈輻射之下，生命可能無法存活等等。
但科學界對土衛六充滿了興趣，NASA甚至派出了一艘探測器降落到了土衛六的表面，這就是搭載卡西尼到達土衛六的惠根斯號，它是人類第一艘降落在除月球以外的天然衛星的探測器，拍攝傳回了土衛六表面的大量資料。科學家們還打算對土衛六進行更多的探測，弄清楚其上面到底有沒有生命存在。
八大行星都有大氣，只是龍生九子各不相同而已。
行星或者各種天體都有大氣，其密度和氣壓與星球質量、大氣生成原因和密度、磁場的都有聯繫。相信通過前面幾個星球的介紹，大家已經對這些因素有所了解。
太陽系八大行星的大氣，與這些行星性質、質量、磁場、距離太陽遠近、生成原因，表現出完全不一樣的特點，大氣狀態五花八門。火星由於質量較小，磁場微弱，因此大氣很稀薄，只有地球大氣密度的約1%，且二氧化碳佔比達到95%，氣壓只有地球的0.5~0.8%。
除了四個類地行星，即地球、火星、金星、水星，處於小行星主帶之外的4顆行星，屬於氣態巨行星，都比地球大很多，而且主要由氣體組成，不過在其大氣層深處，由於高溫高壓狀態，氣體被壓縮成液態和液體金屬態，它們都有一個不大的巖石地核。
這些氣態行星的結構完全與類地行星不一樣，它們都沒有一個固體表面，作為行星整體密度都大大小於類地行星。在太陽系形成初期，太陽風猛烈，把物質吹向遠離太陽，氣態輕物質就吹得更遠，這些氣態巨行星就是由這些吹得更遠的氣體組成。這些行星由於距離太陽更遠，表面溫度都很低，而且一個比一個低，木星為-168℃，土星為-170℃，天王星、海王星都低於-200℃。這些行星大氣層組分也與類地行星完全不一樣，都以氫和氦為主。
這些氣態行星的詳細情況在過去時空通訊許多文章中都有討論，在此就不一一展開說了。感謝閱讀，歡迎討論。
時空通訊原創版權，侵權抄襲是不道德的行為，敬請理解合作。