行星

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May 26, 2022

行星是围绕恒星运行的天体,与此不同,它不会通过核聚变产生能量,其质量足以使其呈球体形状,其引力优势使其能够保持自由。 2006 年 8 月 24 日,国际天文学联合会正式颁布,该定义正式进入天文命名法。以前没有确切的定义,但有一个源自古希腊天文学的古老迹象,即任何在固定轨道上移动且质量大的天体都被认为是行星。

这个词的起源和演变

在古代,正如行星一词的词源所揭示的(在古希腊语中,πλάνητες ἀστέρες plànētes astéres,流浪星),所有在夜空中移动的恒星都相对于固定恒星的背景,即月亮、太阳,被认为是这样的,水星、金星、火星、木星和土星,不包括彗星,被认为是大气现象。在 16 世纪,随着日心系统的出现,很明显月球和太阳实际上并没有共享其他行星的物理性质和轨道特征,并且地球也被包括在行星列表中。1781 年,天王星被发现,这是希腊天文学家不知道的第一颗行星。在接下来的 150 年里,将陆续发现另外两颗行星,海王星和冥王星;从 1930 年到 2006 年,即确定行星的新定义的那一年,后者被列入行星。此外,从 1801 年开始,逐渐发现了超过 10 万个亚行星大小的天体,主要围绕太阳运行火星轨道和木星轨道之间的空间区域,即所谓的主带。虽然起初这些天体被指定为行星,但由于它们的数量不断增加,它们很快就被定义为一类天体:小行星。其中,以近似球形为特征的只有几十种。此外,从 1801 年开始,逐渐发现了超过 10 万个亚行星大小的天体,它们围绕太阳运行,主要位于火星和木星轨道之间的空间区域,即所谓的主带。虽然起初这些天体被指定为行星,但由于它们的数量不断增加,它们很快就被定义为一类天体:小行星。其中,以近似球形为特征的只有几十种。此外,从 1801 年开始,逐渐发现了超过 10 万个亚行星大小的天体,它们围绕太阳运行,主要位于火星和木星轨道之间的空间区域,即所谓的主带。虽然起初这些天体被指定为行星,但由于它们的数量不断增加,它们很快就被定义为一类天体:小行星。其中,以近似球形为特征的只有几十种。由于它们的数量不断增加,它们很快就被定义为一类天体:小行星。其中,以近似球形为特征的只有几十种。由于它们的数量不断增加,它们很快就被定义为一类天体:小行星。其中,以近似球形为特征的只有几十种。

新定义的颁布

九个经典行星的计划一直保持到二十世纪九十年代。然而,在 2002 年底,现代观测技术已经允许识别出一百多个此类天体,包括系外行星和在外太阳系外围区域运行的冰冷小行星。特别是在后者的情况下,发现与冥王星(九个行星中最小的)相当甚至更大的天体,重新引发了关于是否需要提供行星的精确定义的激烈争论。问题是由于天体的分类部分源自古希腊的天文学这一事实,它仅限于澄清行星是任何沿固定轨道运动的天体(或“计划”。随着时间的推移,这种描述已经被完善为目前的描述,但缺乏模糊性和通用性。2005 年,国际天文学联合会 (UAI) 成立了行星定义委员会 (PDC),由七个国际公认的2006 年 8 月 14 日至 25 日举行的 UAI 第 26 届大会期间,对委员会提出的决议进行了讨论和修订,并于 8 月 24 日2006 以前被认为是行星,从这一天起冥王星与其他最近发现的天体一起被重新定义为矮行星。2005 年,国际天文学联合会 (UAI) 成立了行星定义委员会 (PDC),由七位全球公认的专家组成,负责为该术语提供精确定义。在 2006 年 8 月 14 日至 25 日举行的 UAI 第 26 届大会期间,委员会提出的决议经过讨论和修改,并于 2006 年 8 月 24 日正式生效。以前被认为是行星,从这一天起,冥王星与其他最近发现的天体一起被重新定义为矮行星。2005 年,国际天文学联合会 (UAI) 成立了行星定义委员会 (PDC),由七位全球公认的专家组成,负责为该术语提供精确定义。在 2006 年 8 月 14 日至 25 日举行的 UAI 第 26 届大会期间,委员会提出的决议经过讨论和修改,并于 2006 年 8 月 24 日正式生效。以前被认为是行星,从这一天起,冥王星与其他最近发现的天体一起被重新定义为矮行星。在 2006 年 8 月 14 日至 25 日举行的 UAI 第 26 届大会期间,委员会提出的决议经过讨论和修改,并于 2006 年 8 月 24 日正式生效。以前被认为是行星,从这一天起,冥王星与其他最近发现的天体一起被重新定义为矮行星。在 2006 年 8 月 14 日至 25 日举行的 UAI 第 26 届大会期间,委员会提出的决议经过讨论和修改,并于 2006 年 8 月 24 日正式生效。以前被认为是行星,从这一天起,冥王星与其他最近发现的天体一起被重新定义为矮行星。

神话

西方文化中行星的名称源自罗马人的习俗,最终源自希腊人和巴比伦人的习俗。在古希腊,太阳和月亮被称为 Ἥλιος Elio 和 Σελήνη Selēnē;最远的行星被称为 Φαίνων Phàinōn,即“最亮的”;倒数第二颗行星是 Φαέθων Phaéthon,“辉煌的”;这颗红色星球被称为Πυρόεις Pyróeis,意为“火热的”;最亮的被称为 Φωσφόρος Phōsphóros,即“光的使者”,而转瞬即逝的最里面的行星被称为 Στίλβων Stílbōn,即“灿烂的”。此外,希腊人将每颗行星与他们万神殿的神祇奥林匹斯神联系起来:氦和塞勒涅是行星和众神的名字;法农对克洛诺斯来说是神圣的,创造奥林匹斯山的泰坦;法厄同是克洛诺斯之子宙斯的圣物。宙斯之子战神阿瑞斯的皮洛伊斯; Phosphoros由爱神阿佛洛狄忒统治;而赫尔墨斯,众神的使者和学识与智慧之神,则主宰着史蒂尔邦。希腊给行星赋予神名的习俗几乎可以肯定源自巴比伦人的习俗,巴比伦人用爱神的名字表示磷光体,伊什塔尔; Pyroeis 被战神 Nergal 所识别;智慧之神纳布的史迪本和众神之首马尔杜克的法厄同。这两个命名系统之间有太多的一致性,以至于它们无法独立开发。诸神之间的对应并不完美。例如,Nergal 被认定为阿瑞斯;然而,Nergal 是给巴比伦人的,也是战神,也是罗马神话中的瘟疫和来世之神。事实上,首先是罗马帝国和后来的天主教会的影响导致拉丁语名称的采用。此外,罗马万神殿由于其共同的印欧起源,与希腊万神殿有许多相似之处,尽管它缺乏丰富的叙事传统。在罗马共和国的最后一个时期,罗马作家借鉴希腊神话并将其扩展到他们自己的神灵,以至于两个万神殿几乎无法区分。然后,当罗马人研究希腊人的天文学文本时,他们给行星起了他们的神的名字:水星(赫尔墨斯)、金星(阿佛洛狄忒)、火星(阿瑞斯)、木星(宙斯)和土星(克洛诺斯) .当18、19世纪发现新行星时,国际社会选择延续传统,将其命名为天王星和海王星。根据一种起源于美索不达米亚、发展于希腊化埃及、后来也在罗马人中传播的信仰,行星被命名的七位神祇负责地球事务,每小时轮班,根据与我们星球的距离而建立依次为:土星、木星、火星、太阳、金星、水星和月亮。这一天是献给统治第一个小时的神,所以这一天献给土星,第一天和一周的第一个小时,然后是献给太阳的一个小时,一周的二十五小时和第二天的第一个小时,接下来是献给月球、火星的日子、水星、木星和金星。该顺序随后取自罗马日历中星期几的顺序,该顺序取代了 nudinal 周期,并且今天仍然以多种语言和文化保存。在大多数罗曼语言中,一周的前五天的名称是原始拉​​丁语表达的直接翻译:例如,从 lunae dies 派生出星期一,在意大利语中; lundi 是法语,lunes 是西班牙语。星期六和星期日的情况有所不同,其名称受教会传统的影响。取而代之的是,在日耳曼语言中,这两天名称的原始含义被保留了下来。例如,英文单词Sunday 和Saturday 的字面意思是:“太阳日”和“土星日”;同样它发生在星期一。取而代之的是,一周中剩余日子的名称已被重新分配给与相应罗马神灵相似或等效的神。由于地球仅在 17 世纪才被归类为行星,因此它通常与神灵的名字无关.在罗曼语中,它的名字来源于拉丁语“terra”;而在日耳曼语言中,来自 * erþā 一词,英语中的地球形式来源于此,Erda 以及最近的德语中的 Erde,荷兰语中的 Aarde 和斯堪的纳维亚语中的 Jorden(jord 的确定形式);都有“土”的意思。原始名称已保存在希腊语中:Γῆ Ghê(Gea 或 Gaia)。非欧洲文化采用其他行星命名系统。在印度,它以 Navagraha 为基础,其中包括七个传统行星(Sūrya 代表太阳,Chandra 代表月亮和佛陀,Shukra、Mangala、Bṛhaspati 和 Shani 代表水星、金星、火星、木星和土星)和上升节点和月球轨道的后代为 Rahu 和 Ketu。中国和受其文化影响的远东国家(如日本、韩国和越南)使用基于五行(五元素理论)的命名法:水星被识别为水,金星被识别为金属,火星被识别为火,木星与木头,土星与地球。

描述

动态特性

轨道

除星际行星外,所有行星都围绕恒星或在任何情况下的亚恒星物体运行。行星围绕其恒星运行的轨道由开普勒定律描述:“行星在椭圆轨道上运行,恒星占据其中一个焦点。”在太阳系中,当从我们恒星的北极看时,所有行星都以与太阳相同的旋转方向绕太阳运行,因此是逆时针旋转。然而,至少有一颗系外行星 WASP-17b 被发现以与恒星自转方向相反的方向运动。行星绕恒星旋转一周所需的时间称为恒星周期或年。行星与轨道中心之间的最大距离称为半长轴。 L'行星的年份取决于它运行的轨道的半长轴的值:它越大,行星必须沿着自己的轨道运行的距离越大,速度越慢,因为它受到的吸引力越小恒星的引力。行星和恒星之间的距离在恒星周期内变化。行星离恒星最近的点称为 periastro(太阳系中的近日点),而最远的点称为 afastro 或 apoaster(太阳系中的远日点)。在periastro,行星的速度最大,将重力能转化为动能;在 apoaster 速度假定其最小值。每个行星的轨道由六个轨道参数描述:半长轴;离心率、轨道倾角、升交点赤经、近日点或近中心的论证和真正的异常。偏心度描述了轨道的形状:以小偏心度为特征的轨道更圆,而偏心度大的轨道则是更扁平的椭圆。太阳系的行星在低偏心率的轨道上运行,因此几乎是圆形的。另一方面,柯伊伯带中的彗星和天体,以及一些系外行星,其轨道非常偏心,因此特别拉长。空间。对于太阳系的行星,倾角是相对于地球轨道平面(黄道平面)测量的,而对于系外行星,则使用观察者从地面看到的平面。太阳系的八颗行星非常靠近黄道平面;而柯伊伯带内的彗星和天体则可以有很大的偏差,行星与黄道面相交的点称为节点,根据运动方向上升或下降。升交点的赤经是相对于参考方向测量的,在太阳系中从白羊座开始确定。 pericenter 参数指定轨道平面内轨道的方向,而异常则验证物体在轨道上的位置作为时间的函数。这些参数可以加入或替换为其他参数,这些参数是对它们的重新阐述,例如通过近日点的时间,在开普勒力学中相当于中心参数的指示,或轨道周期,相当于主轴为开普勒第三定律。太阳系中的几颗行星和矮行星,例如海王星和冥王星以及一些系外行星,其轨道周期相互或与较小的天体发生共振。这种现象在卫星系统中也很常见。像海王星和冥王星以及一些系外行星一样,它们的轨道周期相互共振或与较小的天体共振。这种现象在卫星系统中也很常见。像海王星和冥王星以及一些系外行星一样,它们的轨道周期相互共振或与较小的天体共振。这种现象在卫星系统中也很常见。

回转

行星围绕穿过其中心的无形轴旋转。行星的自转周期称为它的一天。太阳系中的大部分行星自转方向与它们绕太阳公转的方向相同,或者从北天极看是逆时针方向;唯一的例外是顺时针旋转的金星和天王星。由于天王星轴的极端倾斜,有两种习惯不同,它们选择的极点为北,因此,将围绕该极点的旋转表示为顺时针或逆时针;无论采用何种公约,天王星的自转都是相对于其轨道逆行。行星之间白天长度的变化很大,金星在 243 个地球日内完成自转,而气态巨行星则在几小时内完成。迄今为止发现的系外行星的自转周期尚不清楚。然而,就热木星而言,它们与围绕它们运行的​​恒星的距离表明它们处于同步自转,即它们的自转周期等于公转周期;因此,它们总是对围绕它们运行的​​恒星显示相同的面孔,而在一个半球上永远是白天,而在另一个半球上永远是黑夜。它们与围绕它们运行的​​恒星的距离表明它们处于同步自转,也就是说,它们的自转周期等于公转周期;因此,它们总是对围绕它们运行的​​恒星显示相同的面孔,而在一个半球上永远是白天,而在另一个半球上永远是黑夜。它们与围绕它们运行的​​恒星的距离表明它们处于同步自转,也就是说,它们的自转周期等于公转周期;因此,它们总是对围绕它们运行的​​恒星显示相同的面孔,而在一个半球上永远是白天,而在另一个半球上永远是黑夜。

轴向倾角

行星围绕其旋转的轴可以并且通常相对于轨道平面倾斜。这决定了一年中每个半球从恒星接收到的光量是不同的:当北半球朝向它并接收到更多的光照时,南半球处于相反的状态,反之亦然。正是旋转轴的倾斜度暗示了季节的存在以及与之相关的年度气候变化。恒星照亮半球最大或最小表面的时刻称为至点。在轨道上有两个,它们对应于一天中的最长(夏至)和最短(冬至)持续时间。的要点赤道平面和行星的轨道平面位于同一平面上的轨道称为分点。在昼夜平分点,白天的持续时间等于夜晚的持续时间,照明表面在两个地理半球之间平均分配。在太阳系的行星中,地球、火星、土星和海王星的自转轴倾角值接近 25°。水星、金星和木星围绕相对于它们各自的轨道平面倾斜几度的轴旋转,季节性变化很小。天王星的轴向倾角最大,大约等于 98°,实际上是在它的一侧旋转。它靠近至点的半球几乎永远被照亮或永远处于阴影中。季节的长度由轨道的大小决定:在金星上它们持续大约 55-58 天,在地球上持续 90-93 天,在火星上持续 6 个月,在海王星上持续 40 年。系外行星的轴向倾角尚未确定。学者认为,大多数热木星的轴向倾角为零或几乎没有,这是因为它们靠近恒星。

轨道优势

定义行星的动态特性是轨道优势。一颗行星在引力上占主导地位,或者如果其他天体与该行星的大小相当但不是或它自己的轨道,则将清理其轨道附近(使用国际天文学联合会批准的行星定义中使用的词)在它的轨道区域,卫星或在任何情况下与它有重力联系。这个特征是行星和矮行星之间的区别因素。虽然这个标准目前只适用于太阳系,但已经发现了几个太阳系外行星系统的形成过程,在这些系统中观察到了导致形成引力主导行星的过程。

物理特性

纸浆

使我们能够识别行星的主要物理特征是它的质量。行星必须具有足够高的质量以使其重力能够支配电磁力,并处于流体静力平衡状态;更简单地说,这意味着所有行星都具有球形或类球体形状。事实上,如果天体的质量低于极限值,则它可以呈现出不规则的形状,这是其化学成分的函数;超过这个值,就会触发引力坍缩过程,导致它或多或少长时间呈球形。质量也是区分行星和褐矮星的主要属性。一个行星体的质量上限相当于木星质量的大约十三倍,超过这个值,天体核内就达到了适合氘聚变的条件,这使得该物体成为棕矮星.除了太阳,太阳系中没有其他物体的质量大于这个值;然而,已经发现了许多质量接近这个极限值的太阳系外物体,因此可以将它们定义为行星。系外行星百科全书列出了它们,包括 HD 38529 c、AB Pictoris b、HD 162020 b 和 HD 13189 b。已知最小的行星,不包括矮行星和卫星,是 PSR B1257 + 12A,是最早发现的系外行星之一,于 1992 年确定绕脉冲星运行;它的质量大约是水星的一半。

内部分化

每颗行星都以流体状态开始存在;在其形成的初始阶段,密度较大和较重的材料向主体中心下沉,而较轻的材料则留在表面附近。因此,每颗行星都有一个不同的内部,由一个被地幔包围的致密核心组成,地幔可以以流体状态呈现。类地行星被封闭在坚硬的地壳中,而在气态巨行星中,地幔只是溶解到上层云层中。类地行星拥有铁磁元素的核心,如铁和镍,以及硅酸盐地幔。木星和土星被认为具有由岩石和金属组成的原子核,周围环绕着金属氢。天王星和海王星,较小,有岩石核,被由水冰、氨、甲烷和其他挥发性物质组成的地幔包围。行星核附近流体的运动决定了磁场的存在。

大气层

太阳系中的所有行星都有大气层,因为与其大质量相关的重力足以捕获气态粒子。气态巨行星的质量足以容纳大量的轻质气体,如氢和氦,而较小的行星则将它们丢入太空。地球的大气层与其他行星的大气层不同。事实上,地球上发生的重要过程已经改变了它的成分,使其富含分子氧 (O2)。水星是太阳系中唯一一颗拥有极其稀薄大气层的行星,大部分(虽然不是全部)被太阳风吹走了。这决定了地球上的气旋、影响整个火星的沙尘暴、气旋和反气旋风暴(例如著名的木星上的大红斑)以及气态巨行星上的强风等气象现象的发生。在系外行星上也发现了气象活动的痕迹:在 HD 189733 b 上发现了一场类似于大红斑的风暴,但它的大小是大红斑的两倍。 已经看到一些热木星由于辐射和恒星而在太空中失去了大气层以与彗星尾部发生的情况非常相似的方式风:这就是 HD 209458 b 发生的情况。据推测,这些行星上存在较大的昼夜温度范围,因此超音速风可以在两颗行星之间形成。照亮的半球和阴影中的半球,HD 209458 b 的速度在 5 000 到 10 000 公里/小时之间。对 HD 189733 b 进行的观测似乎表明,暗半球和被照亮的半球具有非常相似的温度,表明该行星的大气层在全球范围内以高效率重新分配了恒星接收的能量。

磁场

行星的一个重要特征是存在固有磁矩,这表明行星在地质上仍处于活动状态,或者换句话说,在其内部仍有产生磁场的导电材料的对流运动。行星磁场的存在极大地改变了行星和恒星风之间的相互作用;事实上,在行星周围形成了一个“空腔”(太阳风无法进入的空间区域)称为磁层,它可以达到比行星本身更大的维度。相反,不具有固有磁场的行星被电离层与太阳风相互作用产生的小磁层包围,太阳系的八颗行星中,只有金星和火星没有内在磁场,木星最大的卫星木卫三有一个。木卫三的内在磁场比水星强几倍,水星是行星所拥有的最弱的,几乎不足以偏转太阳风。太阳系内最强的行星磁场是木星的磁场。其他气态巨行星的磁场强度与地球磁场的磁场强度大致相似,尽管它们的磁矩明显更大。天王星和海王星的磁场相对于它们各自的旋转轴强烈倾斜,并偏离行星的中心。2004 年,一群来自夏威夷的天文学家观察到一颗系外行星在它所环绕的恒星 HD 179949 的表面产生了一个污点。研究人员假设这颗行星的磁层与恒星磁层相互作用,将能量转移到光球层。恒星和局部将已经很高的 14,000 K 温度再增加 750 K。

次要特征

除水星和金星外,所有行星都有天然卫星,通常称为“卫星”。地球有一个,火星有两个,而气态巨行星有很多,组织在类似于行星系统的复杂系统中。一些气态巨卫星具有与类地行星和矮行星相似的特征,其中一些已被研究为可能存在生命形式(尤其是木卫二,木星的卫星之一)的各种大小和复杂性的行星。这些环主要由冰粉或硅酸盐组成,可以容纳微小的牧羊人卫星,其重力勾勒出它们的形状并保持其结构。虽然行星环的起源尚不确定,据信它们来自遭受重大撞击的天然卫星,或者是天然卫星解体的相当新的结果,在经过罗氏后被行星的引力摧毁到目前为止,在发现的系外行星周围没有观察到次要特征,尽管假设其中一些,尤其是最大的巨星,可能拥有一群类似于围绕木星运行的系外卫星。然而,据信亚棕矮星Cha 110913-773444被归类为星际行星,它被一个圆盘包围,未来可能会从该圆盘中产生小行星或卫星。它们被认为来自一颗遭受重大撞击的天然卫星,或者是一颗天然卫星解体的相当新的结果,在越过罗氏极限后被行星引力摧毁。到目前为止,在系外行星周围没有观察到次要特征. 发现,尽管有人推测其中一些,尤其是最大的巨星,可能拥有一群类似于围绕木星运行的外卫星。然而,据信亚棕矮星Cha 110913-773444被归类为星际行星,它被一个圆盘包围,未来可能会从该圆盘中产生小行星或卫星。它们被认为来自一颗遭受重大撞击的天然卫星,或者是一颗天然卫星解体的相当新的结果,在越过罗氏极限后被行星引力摧毁。到目前为止,在系外行星周围没有观察到次要特征. 发现,尽管有人推测其中一些,特别是质量更大的巨星,可能拥有一群类似于围绕木星运行的外卫星。然而,据信亚棕矮星Cha 110913-773444被归类为星际行星,它被一个圆盘包围,未来可能会从该圆盘中产生小行星或卫星。在越过罗氏极限后被行星的引力摧毁。到目前为止,在发现的系外行星周围没有观察到次要特征,尽管有人推测其中一些,尤其是质量更大的巨星,可能拥有一群与轨道相似的系外卫星木星周围。然而,据信亚棕矮星Cha 110913-773444被归类为星际行星,它被一个圆盘包围,未来可能会从该圆盘中产生小行星或卫星。在越过罗氏极限后被行星的引力摧毁。到目前为止,在发现的系外行星周围没有观察到次要特征,尽管有人推测其中一些,尤其是质量更大的巨星,可能拥有一群与轨道相似的系外卫星木星周围。然而,据信亚棕矮星Cha 110913-773444被归类为星际行星,它被一个圆盘包围,未来可能会从该圆盘中产生小行星或卫星。可以容纳一群类似于绕木星运行的外卫星。然而,据信亚棕矮星Cha 110913-773444被归类为星际行星,它被一个圆盘包围,未来可能会从该圆盘中产生小行星或卫星。可以容纳一群类似于绕木星运行的外卫星。然而,据信亚棕矮星Cha 110913-773444被归类为星际行星,它被一个圆盘包围,未来可能会从该圆盘中产生小行星或卫星。

行星和行星系统的形成

科学界最接受的解释行星系统形成的模型是太阳星云模型,从名称上可以推断,最初是为了解释太阳系的形成而制定的。根据恒星形成的标准模型,恒星的诞生是通过分子云的坍缩产生的,分子云的产物是原恒星。一旦新星结束原恒星阶段并进入主序前阶段(T Tauri 阶段),调节其生长的圆盘就变成原行星;它的温度降低,允许形成由岩石(主要是硅酸盐)和各种冰组成的小尘埃颗粒,反过来,它们又可以相互融合,形成几公里长的块,称为星子。如果圆盘的剩余质量足够大,那么在天文数字上很短的时间内(100,000-300,000 年),小行星可以相互融合形成行星胚胎,称为原行星,其时间跨度为 1 亿十亿年来,它们经历了与其他类似天体剧烈碰撞和合并的阶段;结果将是在这个过程的最后,一些类地行星的形成。气态巨行星的形成是一个更复杂的过程,它会发生在所谓的霜线之外(在文献中也称为雪极限) )。超出此限制的冰冻原行星具有比纯岩石原行星更高的质量和更多的数量。冰原行星形成后会发生什么尚不完全清楚。然而,似乎其中一些由于碰撞而增长,直到它们的质量超过十个地球质量 - M⊕ -(根据最近的模拟估计为 14-18),这是触发增加现象所必需的,类似的在那之后,这颗恒星经历了较小的规模,从氢和氦开始,这些氢和氦被新生恒星的辐射压力和风推入了圆盘的外部区域。原行星核的气体积累最初是一个缓慢的过程,它持续了几百万年,直到达到大约 30 M⊕,之后它经历了令人印象深刻的加速,导致它在短时间内(几千年)积累了最终质量的 90%:行星,例如据估计,木星和土星在短短 10,000 年内就积累了大部分质量。当可用气体耗尽时,增加结束;随后,由于与圆盘残留物摩擦导致角动量损失,行星经历轨道衰减,导致行星迁移过程,或多或少根据摩擦程度加剧;这就解释了为什么在一些太阳系外系统中,在距母星很短的距离内发现了气态巨行星,所谓的热木星。冰巨星,如天王星和海王星,被认为是“失败的核心”,在大部分气体已经耗尽时形成。未被行星并入的原行星可能会在引力捕获过程后成为它们的卫星,或者保持太阳同步轨道与其他类似天体组成带,成为矮行星或其他小天体。与星子的撞击以及它们成分的放射性衰变加热了正在形成的行星,导致它们部分融化。这使得它们的内部结构分化导致形成更致密的核心,地幔和地壳(另见段落内部分化)。在这个过程中,较小的类地行星失去了大部分大气层;地幔喷发的气体和彗星体的撞击部分补充了损失的气体。较小的行星后来通过各种逃逸机制继续失去它们的大气层。需要注意的是,有一些行星系统与太阳系有着极大的不同:例如,在脉冲星周围发现了行星系统;关于后者,目前还没有确定的形成理论,但认为它们可能起源于一个由超新星爆炸期间垂死恒星喷出的物质组成的星周盘。金属度,或比氦重的元素的丰度,也被发现是决定恒星是否有行星的重要参数:据信,属于该族群的贫金属恒星不太可能是。 , 可能被一个铰接的行星系统所包围,而富含金属的恒星的概率会增加,属于恒星族 I。每颗行星,即使有其独特性,也与其他行星具有共同的特征;其中一些,例如天然环或卫星的存在,仅在太阳系中被观察到;其他的,例如大气层,也对系外行星很常见。是确定恒星是否有行星的重要参数:据信,属于恒星族 II 的贫金属恒星不太可能被铰接式行星系统包围,而富金属恒星的概率会增加金属恒星,属于恒星群I。每颗行星,尽管其独特性,都与其他行星具有共同特征;其中一些,例如天然环或卫星的存在,仅在太阳系中被观察到;其他的,例如大气层,也对系外行星很常见。是确定恒星是否有行星的重要参数:据信,属于恒星族 II 的贫金属恒星不太可能被铰接式行星系统包围,而富金属恒星的概率会增加金属恒星,属于恒星群I。每颗行星,尽管其独特性,都与其他行星具有共同特征;其中一些,例如天然环或卫星的存在,仅在太阳系中被观察到;其他的,例如大气层,也对系外行星很常见。可能被一个铰接的行星系统所包围,而富含金属的恒星的概率会增加,属于恒星群 I。每颗行星,即使有其独特性,也与其他行星具有共同特征;其中一些,例如天然环或卫星的存在,仅在太阳系中被观察到;其他的,例如大气层,也对系外行星很常见。可能被一个铰接的行星系统所包围,而富含金属的恒星的概率会增加,属于恒星群 I。每颗行星,即使有其独特性,也与其他行星具有共同特征;其中一些,例如天然环或卫星的存在,仅在太阳系中被观察到;其他的,例如大气层,也对系外行星很常见。它们在系外行星中也很常见。它们在系外行星中也很常见。

太阳系的行星

根据 2006 年 8 月 24 日的官方定义,组成太阳系的八颗行星,按照与太阳的距离递增的顺序是: 水星 (☿),没有已知的天然卫星。金星(♀),没有已知的天然卫星。地球(⊕),有一颗天然卫星:月球。火星 (♂),有两个天然卫星:Fobos 和 Deimos。木星(♃),有七十九颗已确认的天然卫星。土星(♄),有八十二颗已确认的天然卫星。天王星 (♅),有 27 颗已确认的天然卫星。海王星(♆),有十三颗已确认的天然卫星。从1930年到2006年,冥王星(♇)也被认为是一颗行星,它有五颗天然卫星:冥卫一、黑夜、九头蛇、地狱犬; 2012 年 7 月 11 日,哈勃太空望远镜发现了第五颗卫星 Styx。2006年,冥王星被重新归类为矮行星。太阳系的所有行星(地球除外)的名字都来源于罗马神话;相反,主要天然卫星的名称来自诸神或希腊神话中的人物(天王星除外,它们带有莎士比亚和教皇作品中的人物名称)。另一方面,小行星可以根据发现者的判断并经 UAI 批准,以任何名称进行洗礼。矮行星类别将采用的命名约定尚不清楚。主要天然卫星的名称来源于诸神或希腊神话中的人物(天王星除外,它们带有莎士比亚和教皇作品中人物的名字)。另一方面,小行星可以根据发现者的判断并经 UAI 批准,以任何名称进行洗礼。矮行星类别将采用的命名约定尚不清楚。主要天然卫星的名称来源于诸神或希腊神话中的人物(天王星除外,它们带有莎士比亚和教皇作品中人物的名字)。另一方面,小行星可以根据发现者的判断并经 UAI 批准,以任何名称进行洗礼。矮行星类别将采用的命名约定尚不清楚。矮行星类别将采用的命名约定尚不清楚。矮行星类别将采用的命名约定尚不清楚。

分类

太阳系的行星,按其组成可分为类地行星和木星行星。

类地行星

类地行星位于太阳系内部,主要由岩石组成(因此又称为岩石行星)。该术语直接源自我们星球的名称,表示类地行星。它们的特点是表面温度相对较高,这是由于靠近太阳,天然卫星的缺失或数量很少,与气态巨行星相比,大气层非常稀薄。它们的尺寸相对较小(直径小于 15 000 公里)。在太阳系中它们是四个: 水星 金星 地球 火星

巨行星

木星型行星主要由气体组成,因此得名气态巨行星。这些行星的原型是木星。它们的特点是质量值高,这使它们能够保持富含氢和氦的扩展大气层,并且具有相当大的尺寸。它们伴随着大量的天然卫星和精心设计的环形系统。太阳系有四颗气态巨行星:木星土星天王星海王星

矮行星

矮行星是围绕恒星运行的天体,其特征是质量足以使它们呈球体形状(已达到流体静力平衡的条件),但无法从其他类似大小的天体中“清除”它们的轨道带;因此,矮行星是在小行星带中发现的。尽管有这个名字,矮行星并不一定比行星小。还应该指出的是,行星类别与矮行星不同,不包括后者。此外,海王星轨道以外的矮行星被称为类冥王星。UAI 识别出五颗矮行星:谷神星,位于主带;冥王星,位于柯伊伯带,归类为冥王星,它被五颗卫星包围; Haumea位于柯伊伯带,被归类为Cubewan,被两颗卫星包围; Makemake,位于柯伊伯带,属于Cubewans;位于扩散盘中的阋神星被一颗卫星环绕。

小行星

术语“小行星”和术语“小行星”通常用于指代小行星。这是因为发现的前四颗小行星(谷神星——现在被归类为矮行星,帕拉斯、朱诺和灶神星)实际上被认为是真正的行星大约四十年。第一个建议将它们与行星区分开来的是威廉·赫歇尔,他提出了“小行星”或“类恒星”这个词,指的是它们太小而无法分辨它们的圆盘,因此用望远镜看起来像星星。然而,大多数天文学家至少在 19 世纪下半叶之前更愿意继续使用行星这个词,当已知的小行星数量超过一百时。随后,欧洲和美国的几位观察家开始将它们统称为“小行星”,这一表述仍在沿用。

系外行星

第一次确认的系外行星发现发生在 1995 年 10 月 6 日,当时日内瓦大学的米歇尔·马约尔和迪迪埃·奎洛兹宣布在飞马座内发现了一颗飞马座 51 附近的行星。截至 2011 年 10 月发现的 600 多颗系外行星中,大多数的质量等于或大于木星的质量。在太阳系中观测到的质量分布存在这种明显差异的原因是经典的选择效应,凭借这一效应,我们的仪器只能看到靠近各自母星的非常大的行星,因为它们的引力效应是更大更容易发现。其中最显着的例外是围绕脉冲星 PSR B1257 + 12 运行的三颗行星,其余的 '超新星爆炸。此外,已经确定了大约十二颗质量在 10 到 20 个地球质量之间的系外行星(因此与海王星的质量相当,等于 17 个地球质量),例如那些围绕恒星 μ Arae、55 Cancri 和 GJ 436 运行的系外行星,有时也被称为“海王星行星”。截至 2011 年 5 月,已确定的岩石行星数量超过 100 颗。它们大多属于“超级地球”的范畴,其特点是质量大于地球,但小于天王星和海王星。 Gliese 876 d 质量约为 6 个陆地质量,于 2005 年首次被发现。 OGLE-2005-BLG-390Lb 和 MOA-2007-BLG-192Lb,冰川世界被发现引力微透镜 COROT-Exo-7b 的影响,这颗行星的直径估计约为地球的 1.7 倍(其发现于 2009 年受到高度重视),但它以 0 , 02 的距离绕其恒星运行AU,这导致其表面温度达到 1500°C,两颗行星围绕附近的红矮星 Gliese 581 运行。特别令人感兴趣的是围绕红矮星 Gliese 581 运行的行星系统,它由六颗行星组成,其中两颗行星未经证实。 Gliese 581 d 的质量大约是地球的 7.7 倍,而 Gliese 581 c 的质量是地球的 5 倍,在它被发现时,它被认为是第一颗在恒星宜居带附近发现的类地系外行星。然而,更深入的研究表明,这颗行星离它的恒星稍微太近,不适合居住,而 Gliese 581 d 虽然比地球冷得多,但如果其大气中含有足够的温室气体,则可能适合居住。 Gliese 581 g,如果得到证实,将是在其恒星宜居带中发现的第一颗行星。 2011 年 2 月 2 日,美国宇航局公布了通过开普勒太空望远镜确定的 1235 颗可能系外行星的清单。它包括 68 个可能的类地行星(R <1.25 R⊕)和另外 288 个可能的超级地球(1.25 R⊕ <R <2 R⊕)。此外,在其系统的宜居带内已经确定了 54 颗可能的行星,其中 6 颗的大小不到地球的两倍。到目前为止发现的一些行星很可能与太阳系的气态巨行星不太相似,因为它们接收到的恒星辐射量比它们高得多,因为它们有圆形轨道并且非常靠近它们自己的恒星。这种类型的天体被称为热木星。也可能存在热木星行星(称为 ctonii 行星),它们的轨道离它们的恒星很近,以至于它们失去了大气层,被恒星辐射吹走了。尽管已经在许多热木星上发现了大气溶解过程,但截至 2009 年,还没有发现任何行星可以被认定为地质行星。识别更多系外行星并更好地了解它们需要建造新一代仪器。 CNES 的 COROT 计划与欧洲航天局和 NASA 的开普勒合作,是目前正在运行的主要太空任务。自动行星探测器望远镜将成为利克天文台的一部分,计划于 2011 年春季投入使用。主要的航天机构正在研究几个项目,这些项目涉及创建一个太空望远镜网络,用于识别地球大小的行星,尽管它们的资金来源仍然不确定。类地行星出现的概率是德雷克方程的变量之一,它试图估计我们银河系中存在的进化外星文明的数量。

星际行星

星际行星是质量与行星 (planemo) 相等的天体,但不受任何恒星的引力束缚:因此,这些天体作为独立于任何行星系统的物体在星际空间中移动,这证明了孤儿的称谓是合理的行星有时以另一种方式归因于这种类型的物体。尽管已经宣布了这些天体的多项发现,但到目前为止还没有得到证实。此外,科学界正在争论是否将它们视为行星;事实上,一些天文学家建议称它们为亚棕矮星。这两个物体之间的主要区别在于导致它们形成的过程:棕亚矮星是由气体和尘埃云收缩形成的,类似于恒星或棕矮星发生的情况;另一方面,行星是由围绕星周盘内的行星胚胎围绕行星胚胎生长的气体和尘埃,其过程类似于上述过程(在这方面参见行星和行星系统的形成段落)。随后,正如各种计算机模拟所表明的那样,由于新形成的行星系统的典型动态不稳定性,这颗行星将被喷射到星际空间中。 , 在 2003 年的声明中,质量值低于氘热核聚变极限质量值的年轻星团中的流浪天体不是“行星”,而是“亚棕矮星”(或任何其他名称将被认为是合适的)。应该注意的是,给出的定义明确指的是年轻星团中的流浪天体。

假想行星

假设行星是一种行星或行星体,其存在被认为是可能的,但尚未得到经验数据的证实。有几个行星体属于这一类;然而,过去或现在偶尔会有伪科学信仰、阴谋论或宗教团体旨在接受科学和有根据的假设。它们与科幻小说中虚构的行星的区别在于,这些群体相信它们的真实存在。这些假设行星的例子是 Antiterra、Lilith、Kolob 和行星 X。在其他情况下,假设行星的存在被假定为对发现时在太阳系中观察到的天文现象的可能解释。随后,天文知识的进步导致否认它们的存在。最后,对行星系统形成机制的研究和迄今为止发现的系外行星的观察导致了新类行星存在的假设,例如:海洋行星,其表面将被数百公里深的海洋覆盖;碳行星,可能由富含元素、缺氧的原行星盘形成;地底行星,热木星行星的最后阶段,离它的恒星如此之近,以至于失去了它特有的大气层。对迄今为止发现的系外行星的观察导致了存在新类行星的假设,例如: 海洋行星,其表面将被数百公里深的海洋覆盖;碳行星,可能由富含元素、缺氧的原行星盘形成;地底行星,热木星行星的最后阶段,离它的恒星如此之近,以至于失去了它特有的大气层。对迄今为止发现的系外行星的观察导致了存在新类行星的假设,例如: 海洋行星,其表面将被数百公里深的海洋覆盖;碳行星,可能由富含元素、缺氧的原行星盘形成;地底行星,热木星行星的最后阶段,离它的恒星如此之近,以至于失去了它特有的大气层。热木星行星的最后阶段,离它的恒星如此之近,以至于失去了它特有的大气层。热木星行星的最后阶段,离它的恒星如此之近,以至于失去了它特有的大气层。

虚构的行星

想象中的行星是指所有具有天文性质的一般宜居的地方,完全发明或从文学、电影和动画作品中真正存在的那些开始想象重新描述。因此,它们并不构成一个假设的行星,因为读者不相信它们的真实存在,科学界甚至认为这是不可能的。探索其他行星是科幻小说的永恒主题,尤其是与外星生命形式的接触有关。在科幻小说发展的早期阶段,火星代表了我们太阳系中最常用和虚构的行星;它的表面条件被认为是最有利于生命的。作家在他们的作品中创造了数以千计的虚构行星。其中许多与地球几乎没有区别。在这些世界中,与地球的差异主要是社会性质的;其他典型的例子还有监狱星球、原始文化、政治和宗教极端主义等等。更多不寻常的行星和更准确的物理描述可以在硬科幻或经典科幻作品中找到;典型的例子是那些在其大部分表面具有单一气候环境的地方,例如沙漠行星、水生世界、北极或完全被森林覆盖。一些作家、科学家和艺术家随后对人造世界或行星等价物进行了推测。一些最著名的科幻电视连续剧,与星际迷航和星际之门 SG-1 一样,它们都是基于对新行星和外星文明的发现和探索。

笔记

对文本来源的注释

参考书目

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外部链接

行星,在 Treccani.it - 在线百科全书,意大利百科全书研究所。Planet, in Encyclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc. 国际天文学联合会的官方网站,在 iau.org。美国地质调查局行星命名法地名词典比尔·阿内特。(CN) 九颗行星 Chuck Ayoub。(CN) 行星小川国久。行星照片,2008 年。 NASA Planet Quest - Exploration of the Extra-Solar Planets Planet,在 Treccani.it - 在线百科全书,意大利百科全书研究所。