為什麼最靠近太陽的水、金、地、火是巖類行星,而木、土、海、天卻是氣態行星?

民科小才女


太陽系八大行星的排列有一種現象,就是巖質行星(類地行星)都排列在內側,而氣態行星(類木行星)都排列在外側,比如距離太陽最近的水星,金星,地球,火星都是巖質行星,而木星,土星,天王星和海王星都是氣態行星,那麼為什麼會有這樣的排列呢?



在整個太陽系中,太陽是絕對的引力中心,它的質量佔到了整個太陽系的99.86%,八大行星以及其他的小行星、矮行星,衛星、彗星等加起來才佔到了另外的0.14%,所以太陽系中除太陽之外,其他物質總量實在是少得可憐。


太陽如此巨大的質量,也產生了非常強大的引力,因此太陽系中所有的天體的引力中心都是太陽,就是如果讓一個物體隨意下落的話,那麼,在太陽系中它必然會落向太陽的方向,而且最終都會落到太陽上。

這就好像我們在桌子上放上一杯水,然後再往裡面放一些小東西,那麼這些小東西必然會沉到杯子底上,我們可以把這個杯子底理解為太陽所在的地方。


那麼如果我們往杯子裡放的小東西的密度不同,那麼他們在杯子中所處的位置也不一樣,如果是小鐵球的話,它必然會沉到杯子的底部,而如果是木頭和塑料球的話,它們甚至可以漂在杯子的水面上,這是由於它們的密度不同造成的,鐵質小球的密度最大,所以會沉到水底,塑料小球的密度相對小一些,如果和水的密度一樣,那麼它會漂在水的中間,而木頭小球基本上都會漂在水面上。

太陽系中的行星的密度也是不同的,通常都是巖質行星的密度較大,而氣態行星的密度較小。八大行星中密度最大的是地球,其次是水星,火星和金星,但是由於地球有著較厚的大氣層,所以如果把地球200公里厚的大氣層也算在內的話,那麼它的密度就和水星差不多了。因此,太陽系中水星的軌道最靠近太陽,而金星,地球,火星分別位於向外的不同軌道上,木星、土星、天王星和海王星都是氣態行星,密度比巖質行星小很多,比如土星的密度比水的密度還小,所以四顆氣態行星都位於距離太陽更遠的軌道上。




不過,密度上的原因並不是唯一的原因,太陽系行星的位置還會受到其他天體的引力以及較大小行星撞擊等因素的影響,比如科學家認為木星、土星、天王星和海王星這四個氣態行星的位置本來並不在現在的軌道上,木星很可能在內太陽系形成(也有說法認為來自於海王星軌道之外),後來由於和較大天體碰撞之後來到了太陽系的外圍,而土星的位置則受到了木星引力的影響,天王星和海王星的位置則受到了木星和土星引力的影響,因此太陽系行星位置的成因實際上是有多種因素的。


人類的方向


每次看到宇宙天文題,我都內心一震;人類如此原始的手段和科技,就來妄談一百幾十億年跨度歷史的宇宙空間,真是一個充滿好奇心而又傲慢的種族啊。

飯還是得吃,牛還是得吹,同學們問了,我只好繼續補充一些知識點吧。

太陽系誕生“沙塵暴假說”是第一個主要的解釋

根據同類星系的觀察我們可以推斷,太陽系形成於一個蝶形的星雲盤。星雲盤中大部分的塵埃和氣體(99.8%)集中在中心部分,當巨大的引力作用,使溫度到達核聚變臨界溫度後,太陽誕生。初生的太陽向外釋放出強烈的太陽風,太陽風把剩下的物質吹向遠方。如果大家看過沙漠裡面刮沙塵暴的話,就很好理解了,比較重的固體塵埃留在離太陽相對近的地方,而比較輕的氣體則吹向更遠的空間。


所以,若干億年後,這些被太陽吃剩下的殘羹冷炙,靠著自己不斷的努力,比較重的固體塵埃就形成了離太陽比較近的4個巖質行星:水星、金星、地球和火星;而在遠方,形成了氣態行星,木星、土星、天王星和海王星。而更遠一點,則是柯伊伯帶了。

行星的位置在數十億年裡,也是不斷變化著的

如果完全按照“沙塵暴假說”的話,有些地方其實說不清楚,例如火星和木星軌道之間的小行星帶,以及柯伊伯帶隱藏的小行星等,這些漏網之魚數量之多,規模之大,我們仍未能完全摸清。

所以,我們也會給上述主流的理論打上一些補丁,湊合著繼續使用。就是行星的軌道其實在形成的早期,和目前觀測的結果,是有很大變動的。而目前的軌道只是某種平衡的暫時表現而已。

小行星帶中,很多的物質,被木星或者土星的引力作用彈射到更遙遠的外圍去了,而且由於木星和土星強大的引力作用,使得小行星運行速度極快,相互膨脹了也不能凝聚。

柯伊伯帶包含很多未能凝聚成大行星的碎片,包含冥王星等,數目預估是巨大的,但總量未知。它們也可能是在木星以內的位置形成,在太陽系早期被大行星引力拋出。而當海王星也被拋出來後,讓本來就混亂的柯伊伯帶更混亂,這些小行星繼續被迫外遷,到達了今天仍不被我們熟知的柯伊伯帶。

太陽系是特殊還是普遍?

隨著我們觀測技術的提高,我們很多關於太陽系形成的假說,越來越受到挑戰。

類似太陽系這樣內側軌道是巖質行星,而外側軌道是氣態巨星這種結構,在人類經驗範疇內,應該是廣泛存在的。但是,目前發現的其他恆星系統裡面,這樣的構造體系其實並不常見!

近年發現的恆星系中,多數的行星都只有類似木星這樣的氣態巨星,沿著相當於水星的軌道在圍繞恆星運行,按我們的理解,這個距離不可能形成氣態巨星,這和我們現在的理論有很大的衝突。科學家只好暫時沉默處理了。

宇宙很大,恆星系更是多如地球上的沙子,但是,人類居住的太陽系的構造,以及我們這顆藍色的小星球,真的非常特殊。

結語

愛惜地球吧,畢竟找了這麼久,地球只有一個!按照目前的觀測,類似太陽系的構造,也是幾乎就是唯一啦。我們有什麼理由不珍惜呢?


貓先生內涵科普



我們生存在太陽系,人類觀測最多瞭解相對深刻的就是太陽系的八大行星。

首先我們要認識到太陽產生的太陽風把水,金,地,火各星的氣態物質驅趕出外圍軌道,使其成為岩石行星,而超出太陽風實力範圍的木,土,海,天為氣態行星。


但凡事物變化是絕對的,不變是相對的,固態行星當物質聚集時,物質原有的引力勢能最終大部分轉化為熱能,導致行星本身溫度急劇上升,到達一定的數值(幾千度)固態也會氣化。然而氣態行星都有一個固態的內核。

另外有些固態行星的質量大到一定程度之後,它的內核會因巨大壓力而收縮,外殼會發散,從而演變成了一顆氣態行星。


宇宙中生成巨星的固態物質相對少,大部分只能是以氣體氫為主的行星。


了欲


恆星、行星、天然衛星只所以有自轉,是因為它們都形成於各層次螺旋星雲的中心,它們都是星雲旋渦的中心核球。根據笛卡爾旋渦理論,太陽系只是銀河系星雲盤裡的一個次級旋渦,而地月系、木星系等八大行星系統,則是太陽系星雲盤上形成的又次級旋渦,行星是行星系旋渦的中心天體,跟高層次的銀河系、恆星系形成原理相同。就算是最末級的天然衛星,同樣也是小的星雲旋渦凝聚而成的天體。星雲裡本來是各種元素的分子集合物都有的,科學家通過太陽光譜可知,太陽雖然以氫元素為主,他們還發現太陽裡也有很多種其它化學元素,因此,說恆星只是個氣態星球,並不十分確切,太陽物質成為離子態,是它形成高溫核聚變時的事,開始形成之時,它跟行星和天然衛星一樣,都是同樣的星雲聚集物,也應該有固態行星的固體核。各層次星球(恆、行、衛)能否留住大氣,是由它們的質量大小來決定的,質量越大的天體,自轉起來所產生的引力也越大,能留住氣體也越多,天然衛星、小行星和柯依伯帶天體,相比較而言,質量小的天體多,除少數有外圍稀薄氣體外,大部分都留不住氣態和液態物質,有些只剩下個固態巖體。月球和水星都因質量相對較小,沒有留住大氣層。與太陽同層次的恆星,是恆星系的中心天體,佔有了恆星系最多質量,具有吸引大量的氫的能力,四大氣態行星質量相比其它行星質量要大,故而也能多留住一些氣體。星球能否形成較大質量,與初始形成它們的那個星雲旋渦的威力大小有關。小行星帶上,就沒有一個如大行星軌道上那樣有威力、能吞噬軌道上所有星雲物質的旋渦形成,都是些各自為正的小不點旋渦,也就只能自顧自,吞噬不了軌道上的其它物質壯大自已,甚至如行星環那樣,連小的扁平旋渦都沒有形成,星雲分子團物質直接聚集為一個環帶,而成不了星球。地球、金星雖然沒有氣態行星引力大,到底還能留住個大氣層,星球上的三(四)態物質分佈情況,我個人是這麼認識的,只當是拋磚引玉,歡迎各位學問家提出自己的高見!


長眉1958


這問題要從太陽系形成過程中說起了,在目前行星形成理論中,氣態行星是在恆星系外圍並且在比較寒冷地方形成的。在早期太陽系中,越往中心走,溫度越高。外圍溫度低,氣體熱運動慢,中心溫度高分子運動劇烈。引力沒法吸住質量較輕的氣體。這是另一個原因,就是太陽剛誕生時,它發出第一束陽光是它吹走了質量較輕的物質。剩下較重的物質,它們和輕物質一起在太陽周圍形成一個類似土星環這樣結構的一個環。巖態行星在環中內圈形成,外圍是氣態行星形成地方。而在這裡的物質中大部分是氫氣和氦氣,其他較重的物質很少。在太陽系早期是非常混亂的。所以巖態行星,水,金,地,火,這四顆它們的體積和質量比較小的原因,另外四顆,木,土,天,海,它們質量比較大一些的原因。


夢程771


因為太陽風的原因,太陽系剛形成時原始星雲當的固態物質因質量比較重,然後那些物質相互碰撞相互凝結逐漸分化成水金地火四個岩石行星,越靠近太陽質量越大,越遠質量越小,木土天海就成為氣態行星了,因為四大氣態行星引力大所以他們有足夠多的衛星,那些衛星來自柯伊柏帶和奧爾特星雲的小行星群,這些物質是太陽及八大行星甩出來的,與洗衣機脫水原理一樣的,離太陽越近的行星公轉越快,這就是離心力,還然會被太陽吃掉滴,哈哈!瞎說說


161119C


如果木星離太陽近,早就氣化了,甚至連形都沒有了!所以氣態行星不可能離太陽近了,只能遠離太陽才能存在。


希望之光161930295


本質八行星在行成都是氣液固態的。陽光由弱到強,以次熱吹了前三個。太陽表面數萬度,金星數千度,次者數百度,再次者三十或四十度,地球溫度零下二十度至二十度,木星零下十度至零下一百度,其他大約零下一百度至零下一百八十度。


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