行 星
我们知道,围绕太阳旋转的有8颗行星:水星、金星、地球和火星相对来说比较小,为岩石构造;而木星、土星、天王星和海王星要大得多,由气体构成。
我们知道在离太阳更远的地方肯定还有更多的天体,它们可能比冥王星要大得多。2003年11月14日,人们发现了一个新的冰冷世界,名字叫做赛德娜,当时有一段时间它是行星的可能候选者。很遗憾,人们经过仔细计算,结果证实这颗星只有冥王星的一半大小,因此它被划归为“较小的行星”或称“小行星”。但是,人们信心百倍,相信随着望远镜和探测方法的改进,将来肯定能在太阳系再找到一颗行星。
这一组神奇的行星是怎样形成的?在大约50亿年前的太空里,我们会看到犹如暴风骤雨的景象。在引力的作用下,一大块由尘埃和气体组成的云状物(太阳星云)的一部分凝结在一起,随着它们的运行,产生出非常大的热量和能量。这些结块的其中一块后来变成了太阳。这个结块的一个奇异现象是,我们给它增加物质,它的引力就变得更强。因此,随着太阳逐渐形成,它的引力也在不断增强。这就意味着,一个由尘埃物质组成的大圆盘也正在形成,它后来演变成那些行星。
这张图片把8大行星放在一起,由此可以真切地看到它们的大小差异。不难看出,木星是这些行星里面个头最大的,可以把1 300个地球塞进木星里面。在木星之后,土星显得非常突出,因为它有太阳系最精美的行星光环。与它的光环相比,木星、天王星和海王星的光环简直不值一提。
大约47亿年前,当这个结块的温度达到了1 000万℃(这是个神奇的温度点,到达这一点的话,可以引爆原子反应堆),太阳最终开始了它为期100亿年的生命周期,产生出辐射冲击波,在行星圆盘中爆炸个不停。附着在圆盘周围较轻的气体被新形成的太阳吹得更远,这就是为什么我们发现那些气体巨人都处于太阳系的外层。那些较重的坚硬物质能够经受住爆炸的冲击,它们呆在原来的位置,由此形成太阳系岩石状的内层行星。
综合起来考虑,太阳现在正处于它生命的中间阶段。因此,我们还剩下只有50亿年的时间,在此期间,太阳会逐渐膨胀变成一个红色巨人,把地球烤得又焦、又脆、又干。在此之前,我们要赶紧制造出宇宙飞船,尽快找到一个新家。
要想看太阳系各个行星是怎样搭配得浑然一体,其中一个最好的办法就是,比较它们与太阳的距离以及它们与地球的距离的关系。地球距太阳的平均距离被称为1天文单位(AU)。现在来比较一下我们的邻居:水星为0.39AU,金星为0.7AU,火星为1.5AU,木星为5.2AU,土星为9.5AU,天王星为19.2AU,海王星为30.1AU。请注意,内层行星的数字相对接近地球1AU的数值,而越往太阳系外层,数值差别就越大。
随着我们向太阳系外层走去,会发生下述3件事情:①太阳看上去显得越来越小,意味着每颗行星得到太阳的热量也就越来越少。②同理,离太阳越远,太阳光线也就越少,等我们到达海王星的时候,太阳看起来就像一颗较为明亮的星星。③离太阳越远,行星受到太阳的引力就越小,它们公转的速度也就越慢。当然,外层行星围绕太阳的公转轨道更大,它们要走的路程也更远,就像跑道的外圈和内圈那样。因此,我们发现,水星环绕太阳公转一周只需要88天,而海王星却要165年!
让我们暂时忘掉太阳系。天文单位也可以用来代替光年,这样可以更好地弄清楚离我们最近的恒星比邻星究竟有多远。我们发现,它的距离为268710AU。我们应该怎样想象这么远的距离呢?