银河系九大行星

内太阳系

　　内太阳系在传统上是类地行星和小行星带区域的名称，主要是由硅酸盐和金属组成的。这个区域挤在靠近太阳的范围内，半径还比木星与土星之间的距离还短。　内行星 所有的内行星

四颗内行星或是类地行星的特点是高密度、由岩石构成、只有少量或没有卫星，也没有环系统。它们由高熔点的矿物，像是硅酸盐类的矿物，组成表面固体的地壳和半流质的地幔，以及由铁、镍构成的金属核心所组成。四颗中的三颗（金星、地球、和火星）有实质的大气层，全部都有撞击坑和地质构造的表面特征（地堑和火山等）。内行星容易和比地球更接近太阳的内侧行星（水星和金星）混淆。行星运行在一个平面，朝着一个方向。　水星（Mercury）（04 天文单位）是最靠近太阳，也是最小的行星（0055地球质量）。它没有天然的卫星，仅知的地质特征除了撞击坑外，只有大概是在早期历史与收缩期间产生的皱折山脊。 水星，包括被太阳风轰击出的气体原子，只有微不足道的大气。目前尚无法解释相对来说相当巨大的铁质核心和薄薄的地幔。假说包括巨大的冲击剥离了它的外壳，还有年轻时期的太阳能抑制了外壳的增长。　金星 （Venus）（07 天文单位）的体积尺寸与地球相似（086地球质量），也和地球一样有厚厚的硅酸盐地幔包围着核心，还有浓厚的大气层和内部地质活动的证据。但是，它的大气密度比地球高90倍而且非常干燥，也没有天然的卫星。它是颗炙热的行星，表面的温度超过400°C，很可能是大气层中有大量的温室气体造成的。没有明确的证据显示金星的地质活动仍在进行中，但是没有磁场保护的大气应该会被耗尽，因此认为金星的大气是经由火山的爆发获得补充。　地球（Earth）（1 天文单位）是内行星中最大且密度最高的，也是唯一地质活动仍在持续进行中并拥有生命的行星（至今科学家还没有探索到其他来自太空的生物）。它也拥有类地行星中独一无二的水圈和被观察到的板块结构。地球的大气也于其他的行星完全不同，被存活在这儿的生物改造成含有21%的自由氧气。它只有一颗卫星，即月球；月球也是类地行星中唯一的大卫星。地球公转（太阳）一圈约365天，自转一圈约1天。（太阳并不是总是直射赤道，因为地球围绕太阳旋转时，稍稍有些倾斜。）　火星（Mars）（15 天文单位）比地球和金星小（017地球质量），只有以二氧化碳为主的稀薄大气，它的表面，例如奥林匹斯山有密集与巨大的火山，水手号峡谷有深邃的地堑，显示不久前仍有剧烈的地质活动。火星有两颗天然的小卫星，戴摩斯和福伯斯，可能是被捕获的小行星。

中太阳系

　　太阳系的中部地区是气体巨星和它们有如行星大小尺度卫星的家，许多短周期彗星，包括半人马群也在这个区域内。此区没有传统的名称，偶尔也会被归入“外太阳系”，虽然外太阳系通常是指海王星以外的区域。在这一区域的固体，主要的成分是“冰”（水、氨和甲烷），不同于以岩石为主的内太阳系。　外行星　 所有的外行星

在外侧的四颗行星，也称为类木行星，囊括了环绕太阳99%的已知质量。木星和土星的大气层都拥有大量的氢和氦，天王星和海王星的大气层则有较多的“冰”，像是水、氨和甲烷。有些天文学家认为它们该另成一类，称为“天王星族”或是“冰巨星”。这四颗气体巨星都有行星环，但是只有土星的环可以轻松的从地球上观察。“外行星”这个名称容易与“外侧行星”混淆，后者实际是指在地球轨道外面的行星，除了外行星外还有火星。　木星（Jupiter）（52 天文单位），主要由氢和氦组成，质量是地球的318倍，也是其他行星质量总合的25倍。木星的丰沛内热在它的大气层造成一些近似永久性的特征，例如云带和大红斑。木星已经被发现的卫星有63颗，最大的四颗，甘尼米德、卡利斯多、埃欧、和欧罗巴，显示出类似类地行星的特征，像是火山作用和内部的热量。甘尼米德比水星还要大，是太阳系内最大的卫星。　土星（Saturn）（95 天文单位），因为有明显的环系统而著名，它与木星非常相似，例如大气层的结构。土星不是很大，质量只有地球的95倍，它有60颗已知的卫星，泰坦和恩塞拉都斯，拥有巨大的冰火山，显示出地质活动的标志。泰坦比水星大，而且是太阳系中唯一实际拥有大气层的卫星。　天王星（Uranus）（196 天文单位），是最轻的外行星，质量是地球的14倍。它的自转轴对黄道倾斜达到90度，因此是横躺着绕着太阳公转，在行星中非常独特。在气体巨星中，它的核心温度最低，只辐射非常少的热量进入太空中。天王星已知的卫星有27颗，最大的几颗是泰坦尼亚、欧贝隆、乌姆柏里厄尔、艾瑞尔、和米兰达。　海王星（Neptune）（30 天文单位）虽然看起来比天王星小，但密度较高使质量仍有地球的17倍。他虽然辐射出较多的热量，但远不及木星和土星多。海王星已知有13颗卫星，最大的崔顿仍有活跃的地质活动，有着喷发液态氮的间歇泉，它也是太阳系内唯一逆行的大卫星。在海王星的轨道上有一些1:1轨道共振的小行星，组成海王星特洛伊群。

浪漫的宇宙天体知识：在哥白尼的宇宙图像中，恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年，乔尔丹诺·布鲁诺大胆取消了这层恒星天，认为恒星都是遥远的太阳。

18世纪上半叶，由于E哈雷对恒星自行的发展和J布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计，布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶，T赖特、I康德和JH朗伯推测说，布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。

弗里德里希·威廉·赫歇尔首创用取样统计的方法，用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例，1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图，从而奠定了银河系概念的基础。

在此后一个半世纪中，H沙普利发现了太阳不在银河系中心、JH奥尔特发现了银河系的自转和旋臂，以及许多人对银河系直径、厚度的测定，科学的银河系概念才最终确立。

磁场

关于恒星与行星的磁场。地球是行星，假设地球内核是由铁核构成的，它也是由离子态组成的铁离子内核。

在铁核地心的周围布满了电子云层，因铁离子核带有正电荷，外围电子云层是负电荷，在巨大的带电离子空间产生了电场，而电场的周围又形成了磁场。这样地球的磁场就产生了，这是戏说地球磁场。

依据恒星的核聚变理论，在恒星的内部进行着高能量的核聚变反应，由于极高的温度，使内核形成了高密度的新物质正离子区域，核外则聚集着物质的负离子区。

这样，在内外正负离子区之间形成了巨大的电场，在电场的周围也就构成了恒星的电磁场。总而言之，宇宙空间的磁场，都是由原子的炽热离子态建立的空间电场转换而成的。大家知道，当物质的温度达到一定的限度时，原子核的核外电子就会受热激发而逃逸，从而形成物质粒子的离子电场。

火星，太阳系九大行星之一，按距离太阳由近到远的顺序排列第四。中国古代称荧惑。火星外观呈火红色，亮度变化明显，视星等在+15等到-29等之间。卫星两颗，由霍耳在1877年火星大冲时发现。火星公转轨道椭圆形，轨道面与黄道面的交角为19°，轨道半长径约为1524天文单位，轨道离心率为0093。由于离心率较大，火星的近日距和远日距相差4200万公里，因此火星冲日时与地球的距离有较大的变化。火星的公转周期为686980日，平均轨道速度为2413公里/秒。火星自转周期为24小时37分226秒，赤道面与公转轨道面的交角为23°59′(比地球稍大)，因此火星上也有明显的四季变化。火星赤道半径为3395公里，是地球的53%，体积为地球的15%，质量为642×1026克，为地球的108%,平均密度为396克/厘米3,表面重力加速度为地球的38%。火星大气比地球大气稀薄得多，主要成分是二氧化碳(95%)、氮(3%)、氩(1-2%)，水汽和氧的含量极少。火星表面大气压为75毫巴，相当于地球上30-40公里高空的大气压。尘暴是火星大气中独有的现象，小规模的尘暴经常出现。每个火星年还会发生一次席卷全球的大尘暴。火星表面的大部分地区被红色的硅酸盐、赤铁矿等铁的氧化物及其他金属化合物覆盖，因而显出明亮的橙红色。火星表面的温度比地球低30℃以上，昼夜温差常超过100℃。在火星赤道附近，最高温度为20℃左右，两极地区的最低温度可达-139℃。火星表面有众多的环形山、火山和峡谷。北半球主要为巨大的火山溶岩平原和一些死火山；南半球到处崎岖不平，环形山星罗棋布。火星上不存在液态水，但有几千条干涸的河床，最长的约1500公里，宽60公里，这说明以前火星上可能有过大量的液态水。火星两极地区被白色极冠覆盖。极冠是火星表面最显著的标志，它的大小随季节变化，处于夏天的半球极冠的范围不大，而处于冬天的半球极冠可延伸到纬度60 °处。极冠由冰和固态二氧化碳(干冰)组成，温度在-70℃到-139℃之间，由于二氧化碳随温度的变化不断的气化和凝结，使得极冠的大小不断变化。极冠中大约保存有大气中20%的二氧化碳，水的含量比大气中多得多，如果极冠中的冰全部融化成液态水，可以在火星表面形成一个10米厚的水层。极冠于17世纪由荷兰物理学家惠更斯发现。火星在许多方面都与地球相近，有被大气包围着的固体表面，有四季的交和季节的变化，它的极冠夏天缩小，冬天扩大，像是冰雪的消融和冻结，火星表面的颜色也随季节发生变化，像是植物的生长和凋零，19世纪末，观测到火星上面有“运河”。因此火星上是否有生命，甚至是否有象人一样的高级生命成了人们非常感兴趣的问题。20世纪60年代，火星探测器发回的资料证明所谓“火星运河”是人眼的错觉造成的，它们实际并不存在。火星表面颜色随季节的变化是一种纯粹的气象现象，火星表面是一个极为荒凉的世界，没有液态水，大气极为稀薄，而且十分寒冷，是不适于生命存在的。1976年，“海盗”1号、2号探测器在事先选定的火星上最有希望存在生命的地区软着陆，采集了土样，土样在实验过程中发生了某种变化，但无法确定这种变化是由微生物的新陈代谢引起的，还是土壤中某种化学过程的结果。因此，现在还不能完全排除火星上存在低级生物的可能性。

木星，太阳系九大行星中最大的一颗，按离太阳由近及远的次序为第五颗。中国古代就认识到木星约12年运行一周天，而把周天分成十二份，称十二次，木星每年行经一次，用木星所在的星次可以纪年，因此木星被称为岁星。是天空中的第三亮星，最亮时达-24等，只有金星和冲日时的火星比它亮。木星有众多的卫星，截止到1990年，已发现16颗。1979年，行星际探测器“旅行者”1号还发现木星有一个很暗的光环。木星在椭圆轨道上绕太阳运行，轨道半长径为5205天文单位，离心率为0048，它在近日点同太阳的距离比远日点近约05天文单位。木星的轨道面与黄道面的交角很小，只有13°。木星绕太阳公转的周期为4332589天，约合1186年，平均轨道速度为1306公里/秒。木星是太阳系内自转最快的行星，赤道上自转周期仅9小时50分30秒，两极地区的自转稍慢。由于高速自转，使得它的扁率相当大，达00648。木星的自转轴几乎是垂直于公转轨道道的，二者的交角达86°55′。木星的赤道半径为71400公里，是地球的112倍，体积是地球的1316倍；质量为19×1030克，比地球的质量大300多倍，是其他八大行星总质量的25倍,平均密度只有133克/厘米3，赤道上的重力加速度为2707米/秒2，两极为2322米/秒2。木星有着浓密的大气，主要成份是氢和氦，还含有少量的氨、甲烷和水。用望远镜观测木星，可以看到大气中有一系列与赤道平行的明暗交替的云带，云带的形状随时间不断变化。这表明木星大气中存在着激烈的运动。木星表面的温度很低，根据理论计算，它表面的有效温度应为105K，但地面观测和行星际探测器测得的结果均高于理论值，对木星的红外观测也表明，木星辐射的热能为它接收到的太阳热能的两倍，这说明木星内部存在着热源。木星还有着比地球更大更强的磁层和辐射带。木星磁层比地球磁层大100倍。它可分为三个区域。内区(离木星表面20个木星半径的范围内)具有与地球辐射带相近的强辐射带；中介区(从20个木星半径到100个木星半径)的磁力线被离心力歪曲。内区和中介区都按约10小时的自转周期转动。外区(60-90个木星半径范围内)的磁场很弱，到磁层边界处已趋于零。除很靠近木星表面的部分外，木星的磁场是偶极场，但场的方向与地磁场相反，即地球上指北的罗盘到木星上变为指南。木星的磁轴与自转轴间的交角为108°。离木星3个木星半径以内的磁场是4极或8极的，场强为3-11×10-4特斯拉。木星表面大红斑，位于赤道南侧，长达2万多公里，宽约11万公里，略呈蛋形。发现于1660年，300多年来尽管它的颜色和亮度不断变化，但形状和大小几乎没有变，大红斑沿逆时针方向绕中心转动，而且在经度方向上有漂移运动，因而肯定不是固体的表面特征。现在认为它很可能是一个大旋涡，或者说它是一团激烈上升的气流。旋涡或气流中含有红磷化合物，大红斑的颜色可能是因此产生的。至于大红斑能长期存在的原因，目前尚不清楚。

土星，太阳系九大行星之一，按离太阳由近及远的次序为第六颗。中国古代称填星或镇星。1871年发现天王星之前，土星一直被认为是离太阳最远的行星。土星有较多的卫星，截止1990年已发现了23颗，它还有易见的光环。土星绕太阳公转的轨道是离心率为0055的椭圆，轨道半长径为9576天文单位，即约为14亿公里，它同太阳的距离在近日点时和在远日点时相差约1天文单位。公转轨道面与黄道面的交角为25°。公转周期为107592天，即约295年。平均轨道速度为每秒964公里，自转很快，自转角速度随纬度变化，赤道上自转周期是10小时14分，纬度60°处为10小时40分，高速的自转使土星呈明显的扁球形，极半径只有赤道半径的912%，土星的赤道面与轨道面的交角为26°44′。土星的赤道半径为60000公里，是地球的941倍，体积是地球的745倍。质量为5688×1029克，是地球的9518倍。在九大行星中，土星的大小和质量仅次于木星，居第二位。平均密度只有070克/厘米3，比水还低。由于土星的大半径和低密度，它表面的重力加速度与地球表面相近。土星的大气以氢、氦为主，并含有甲烷和其他气体。大气中飘浮着由稠密的氨晶体组成的云，有彩色的亮带和暗纹，但比木星大气中的云带规则。土星表面温度约为-140℃，云顶温度为-170℃。行星探测器“先驱者”11号发现土星上有一个由电离氢构成的电离层，电离层温度约为977℃。