为什么最靠近太阳的水、金、地、火是岩类行星,而木、土、海、天却是气态行星?

民科小才女


每次看到宇宙天文题,我都内心一震;人类如此原始的手段和科技,就来妄谈一百几十亿年跨度历史的宇宙空间,真是一个充满好奇心而又傲慢的种族啊。

饭还是得吃,牛还是得吹,同学们问了,我只好继续补充一些知识点吧。

太阳系诞生“沙尘暴假说”是第一个主要的解释

根据同类星系的观察我们可以推断,太阳系形成于一个蝶形的星云盘。星云盘中大部分的尘埃和气体(99.8%)集中在中心部分,当巨大的引力作用,使温度到达核聚变临界温度后,太阳诞生。初生的太阳向外释放出强烈的太阳风,太阳风把剩下的物质吹向远方。如果大家看过沙漠里面刮沙尘暴的话,就很好理解了,比较重的固体尘埃留在离太阳相对近的地方,而比较轻的气体则吹向更远的空间。


所以,若干亿年后,这些被太阳吃剩下的残羹冷炙,靠着自己不断的努力,比较重的固体尘埃就形成了离太阳比较近的4个岩质行星:水星、金星、地球和火星;而在远方,形成了气态行星,木星、土星、天王星和海王星。而更远一点,则是柯伊伯带了。

行星的位置在数十亿年里,也是不断变化着的

如果完全按照“沙尘暴假说”的话,有些地方其实说不清楚,例如火星和木星轨道之间的小行星带,以及柯伊伯带隐藏的小行星等,这些漏网之鱼数量之多,规模之大,我们仍未能完全摸清。

所以,我们也会给上述主流的理论打上一些补丁,凑合着继续使用。就是行星的轨道其实在形成的早期,和目前观测的结果,是有很大变动的。而目前的轨道只是某种平衡的暂时表现而已。

小行星带中,很多的物质,被木星或者土星的引力作用弹射到更遥远的外围去了,而且由于木星和土星强大的引力作用,使得小行星运行速度极快,相互膨胀了也不能凝聚。

柯伊伯带包含很多未能凝聚成大行星的碎片,包含冥王星等,数目预估是巨大的,但总量未知。它们也可能是在木星以内的位置形成,在太阳系早期被大行星引力抛出。而当海王星也被抛出来后,让本来就混乱的柯伊伯带更混乱,这些小行星继续被迫外迁,到达了今天仍不被我们熟知的柯伊伯带。

太阳系是特殊还是普遍?

随着我们观测技术的提高,我们很多关于太阳系形成的假说,越来越受到挑战。

类似太阳系这样内侧轨道是岩质行星,而外侧轨道是气态巨星这种结构,在人类经验范畴内,应该是广泛存在的。但是,目前发现的其他恒星系统里面,这样的构造体系其实并不常见!

近年发现的恒星系中,多数的行星都只有类似木星这样的气态巨星,沿着相当于水星的轨道在围绕恒星运行,按我们的理解,这个距离不可能形成气态巨星,这和我们现在的理论有很大的冲突。科学家只好暂时沉默处理了。

宇宙很大,恒星系更是多如地球上的沙子,但是,人类居住的太阳系的构造,以及我们这颗蓝色的小星球,真的非常特殊。

结语

爱惜地球吧,毕竟找了这么久,地球只有一个!按照目前的观测,类似太阳系的构造,也是几乎就是唯一啦。我们有什么理由不珍惜呢?


猫先生内涵科普


太阳系八大行星的排列有一种现象,就是岩质行星(类地行星)都排列在内侧,而气态行星(类木行星)都排列在外侧,比如距离太阳最近的水星,金星,地球,火星都是岩质行星,而木星,土星,天王星和海王星都是气态行星,那么为什么会有这样的排列呢?



在整个太阳系中,太阳是绝对的引力中心,它的质量占到了整个太阳系的99.86%,八大行星以及其他的小行星、矮行星,卫星、彗星等加起来才占到了另外的0.14%,所以太阳系中除太阳之外,其他物质总量实在是少得可怜。


太阳如此巨大的质量,也产生了非常强大的引力,因此太阳系中所有的天体的引力中心都是太阳,就是如果让一个物体随意下落的话,那么,在太阳系中它必然会落向太阳的方向,而且最终都会落到太阳上。

这就好像我们在桌子上放上一杯水,然后再往里面放一些小东西,那么这些小东西必然会沉到杯子底上,我们可以把这个杯子底理解为太阳所在的地方。


那么如果我们往杯子里放的小东西的密度不同,那么他们在杯子中所处的位置也不一样,如果是小铁球的话,它必然会沉到杯子的底部,而如果是木头和塑料球的话,它们甚至可以漂在杯子的水面上,这是由于它们的密度不同造成的,铁质小球的密度最大,所以会沉到水底,塑料小球的密度相对小一些,如果和水的密度一样,那么它会漂在水的中间,而木头小球基本上都会漂在水面上。

太阳系中的行星的密度也是不同的,通常都是岩质行星的密度较大,而气态行星的密度较小。八大行星中密度最大的是地球,其次是水星,火星和金星,但是由于地球有着较厚的大气层,所以如果把地球200公里厚的大气层也算在内的话,那么它的密度就和水星差不多了。因此,太阳系中水星的轨道最靠近太阳,而金星,地球,火星分别位于向外的不同轨道上,木星、土星、天王星和海王星都是气态行星,密度比岩质行星小很多,比如土星的密度比水的密度还小,所以四颗气态行星都位于距离太阳更远的轨道上。




不过,密度上的原因并不是唯一的原因,太阳系行星的位置还会受到其他天体的引力以及较大小行星撞击等因素的影响,比如科学家认为木星、土星、天王星和海王星这四个气态行星的位置本来并不在现在的轨道上,木星很可能在内太阳系形成(也有说法认为来自于海王星轨道之外),后来由于和较大天体碰撞之后来到了太阳系的外围,而土星的位置则受到了木星引力的影响,天王星和海王星的位置则受到了木星和土星引力的影响,因此太阳系行星位置的成因实际上是有多种因素的。


人类的方向



我们生存在太阳系,人类观测最多了解相对深刻的就是太阳系的八大行星。


首先我们要认识到太阳产生的太阳风把水,金,地,火各星的气态物质驱赶出外围轨道,使其成为岩石行星,而超出太阳风实力范围的木,土,海,天为气态行星。

但凡事物变化是绝对的,不变是相对的,固态行星当物质聚集时,物质原有的引力势能最终大部分转化为热能,导致行星本身温度急剧上升,到达一定的数值(几千度)固态也会气化。然而气态行星都有一个固态的内核。


另外有些固态行星的质量大到一定程度之后,它的内核会因巨大压力而收缩,外壳会发散,从而演变成了一颗气态行星。


宇宙中生成巨星的固态物质相对少,大部分只能是以气体氢为主的行星。


了欲


恒星、行星、天然卫星只所以有自转,是因为它们都形成于各层次螺旋星云的中心,它们都是星云旋涡的中心核球。根据笛卡尔旋涡理论,太阳系只是银河系星云盘里的一个次级旋涡,而地月系、木星系等八大行星系统,则是太阳系星云盘上形成的又次级旋涡,行星是行星系旋涡的中心天体,跟高层次的银河系、恒星系形成原理相同。就算是最末级的天然卫星,同样也是小的星云旋涡凝聚而成的天体。星云里本来是各种元素的分子集合物都有的,科学家通过太阳光谱可知,太阳虽然以氢元素为主,他们还发现太阳里也有很多种其它化学元素,因此,说恒星只是个气态星球,并不十分确切,太阳物质成为离子态,是它形成高温核聚变时的事,开始形成之时,它跟行星和天然卫星一样,都是同样的星云聚集物,也应该有固态行星的固体核。各层次星球(恒、行、卫)能否留住大气,是由它们的质量大小来决定的,质量越大的天体,自转起来所产生的引力也越大,能留住气体也越多,天然卫星、小行星和柯依伯带天体,相比较而言,质量小的天体多,除少数有外围稀薄气体外,大部分都留不住气态和液态物质,有些只剩下个固态岩体。月球和水星都因质量相对较小,没有留住大气层。与太阳同层次的恒星,是恒星系的中心天体,占有了恒星系最多质量,具有吸引大量的氢的能力,四大气态行星质量相比其它行星质量要大,故而也能多留住一些气体。星球能否形成较大质量,与初始形成它们的那个星云旋涡的威力大小有关。小行星带上,就没有一个如大行星轨道上那样有威力、能吞噬轨道上所有星云物质的旋涡形成,都是些各自为正的小不点旋涡,也就只能自顾自,吞噬不了轨道上的其它物质壮大自已,甚至如行星环那样,连小的扁平旋涡都没有形成,星云分子团物质直接聚集为一个环带,而成不了星球。地球、金星虽然没有气态行星引力大,到底还能留住个大气层,星球上的三(四)态物质分布情况,我个人是这么认识的,只当是抛砖引玉,欢迎各位学问家提出自己的高见!


长眉1958


这问题要从太阳系形成过程中说起了,在目前行星形成理论中,气态行星是在恒星系外围并且在比较寒冷地方形成的。在早期太阳系中,越往中心走,温度越高。外围温度低,气体热运动慢,中心温度高分子运动剧烈。引力没法吸住质量较轻的气体。这是另一个原因,就是太阳刚诞生时,它发出第一束阳光是它吹走了质量较轻的物质。剩下较重的物质,它们和轻物质一起在太阳周围形成一个类似土星环这样结构的一个环。岩态行星在环中内圈形成,外围是气态行星形成地方。而在这里的物质中大部分是氢气和氦气,其他较重的物质很少。在太阳系早期是非常混乱的。所以岩态行星,水,金,地,火,这四颗它们的体积和质量比较小的原因,另外四颗,木,土,天,海,它们质量比较大一些的原因。


梦程771


因为太阳风的原因,太阳系刚形成时原始星云当的固态物质因质量比较重,然后那些物质相互碰撞相互凝结逐渐分化成水金地火四个岩石行星,越靠近太阳质量越大,越远质量越小,木土天海就成为气态行星了,因为四大气态行星引力大所以他们有足够多的卫星,那些卫星来自柯伊柏带和奥尔特星云的小行星群,这些物质是太阳及八大行星甩出来的,与洗衣机脱水原理一样的,离太阳越近的行星公转越快,这就是离心力,还然会被太阳吃掉滴,哈哈!瞎说说


161119C


本质八行星在行成都是气液固态的。阳光由弱到强,以次热吹了前三个。太阳表面数万度,金星数千度,次者数百度,再次者三十或四十度,地球温度零下二十度至二十度,木星零下十度至零下一百度,其他大约零下一百度至零下一百八十度。


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