八大行星

即金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星，冥王星不再為經(jīng)典行星。

國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)投票5號(hào)決議，部分通過新的行星定義，冥王星被排除在行星行列之外，而將其列入“矮行星”。

國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)放棄將冥王星之外的太陽系八大行星稱為“經(jīng)典行星”的說法，從而確認(rèn)太陽系只有8顆行星，冥王星被降級(jí)為入“矮行星”。此前盛傳的第一種方案中提出了太陽系另外增加3顆二級(jí)行星的計(jì)劃流產(chǎn)。

數(shù)十年來，科學(xué)家普遍認(rèn)為太陽系有九大行星，但隨著一顆比冥王星更大、更遠(yuǎn)的天體的發(fā)現(xiàn)，使得冥王星大行星地位的爭論愈演愈烈。一是由于其發(fā)現(xiàn)的過程是基于一個(gè)錯(cuò)誤的理論；二是由于當(dāng)初將其質(zhì)量估算錯(cuò)了，誤將其納入到了大行星的行列。因此在國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)大會(huì)上，是否要給冥王星“正名”成為了大會(huì)的焦點(diǎn)，為此，天文學(xué)家給出了各種方案。

1930年美國天文學(xué)家湯博發(fā)現(xiàn)冥王星，當(dāng)時(shí)錯(cuò)估了冥王星的質(zhì)量，以為冥王星比地球還大，所以命名為大行星。然而，經(jīng)過近30年的進(jìn)一步觀測，發(fā)現(xiàn)它的直徑只有2300公里，比月球還要小，等到冥王星的大小被確認(rèn)，“冥王星是大行星”早已被寫入教科書，以后也就將錯(cuò)就錯(cuò)了。

冥王星是目前太陽系中最遠(yuǎn)的行星，其軌道最扁。冥王星的質(zhì)量遠(yuǎn)比其他行星小，甚至在衛(wèi)星世界中它也只能排在第七、第八位左右。冥王星的表面溫度很低，因而它上面絕大多數(shù)物質(zhì)只能是固態(tài)或液態(tài)。

火星

火星為距太陽第四遠(yuǎn)，也是太陽系中第七大行星：

火星基本參數(shù)：

軌道半長徑： 22794萬 千米 (1.52 天文單位)

公轉(zhuǎn)周期： 686.98 日

平均軌道速度： 24.13 千米/每秒

軌道偏心率： 0.093

軌道傾角： 1.8 度

行星赤道半徑： 3398 千米

質(zhì)量(地球質(zhì)量＝1)： 0.1074

密度： 3.94 克/立方厘米

自轉(zhuǎn)周期： 1.026 日

衛(wèi)星數(shù)： 2

公轉(zhuǎn)軌道: 離太陽227,940,000 千米 (1.52 天文單位)

火星(希臘語: 阿瑞斯)被稱為戰(zhàn)神。這或許是由于它鮮紅的顏色而得來的；火星有時(shí)被稱為“紅色行生”。（趣記：在希臘人之前，古羅馬人曾把火星作為農(nóng)耕之神來供奉。而好侵略擴(kuò)張的希臘人卻把火星作為戰(zhàn)爭的象征）而“三月”的名字也是得自于火星。

火星在史前時(shí)代就已經(jīng)為人類所知。由于它被認(rèn)為是太陽系中人類最好的住所（除地球外），它受到科幻小說家們的喜愛。但可惜的是那條著名的被Lowell“看見”的“運(yùn)河”以及其他一些什么的，都只是如Barsoomian公主們一樣是虛構(gòu)的。

第一次對(duì)火星的探測是由水手4號(hào)飛行器在1965年進(jìn)行的。人們接連又作了幾次嘗試，包括1976年的兩艘海盜號(hào)飛行器（左圖）。此后，經(jīng)過長達(dá)20年的間隙，在1997年的七月四日，火星探路者號(hào)終于成功地登上火星（右圖）。

火星的軌道是顯著的橢圓形。因此，在接受太陽照射的地方，近日點(diǎn)和遠(yuǎn)日點(diǎn)之間的溫差將近30攝氏度。這對(duì)火星的氣候產(chǎn)生巨大的影響?；鹦巧系钠骄鶞囟却蠹s為218K（-55℃，-67華氏度），但卻具有從冬天的140K（-133℃，-207華氏度）到夏日白天的將近300K（27℃，80華氏度）的跨度。盡管火星比地球小得多，但它的表面積卻相當(dāng)于地球表面的陸地面積。

除地球外，火星是具有最多各種有趣地形的固態(tài)表面行星。其中不乏一些壯觀的地形：

－ 奧林匹斯山脈： 它在地表上的高度有24千米（78000英尺），是太陽系中最大的山脈。它的基座直徑超過500千米，并由一座高達(dá)6千米（20000英尺）的懸崖環(huán)繞著（右圖）；

－ Tharsis: 火星表面的一個(gè)巨大凸起，有大約4000千米寬，10千米高；

－ Valles Marineris: 深2至7千米，長為4000千米的峽谷群（標(biāo)題下圖）；

－ Hellas Planitia: 處于南半球，6000多米深，直徑為2000千米的沖擊環(huán)形山。

火星的表面有很多年代已久的環(huán)形山。但是也有不少形成不久的山谷、山脊、小山及平原。

在火星的南半球，有著與月球上相似的曲型的環(huán)狀高地（左圖）。相反的，它的北半球大多由新近形成的低平的平原組成。這些平原的形成過程十分復(fù)雜。南北邊界上出現(xiàn)幾千米的巨大高度變化。形成南北地勢巨大差異以及邊界地區(qū)高度劇變的原因還不得而知（有人推測這是由于火星外層物增加的一瞬間產(chǎn)生的巨大作用力所形成的）。最近，一些科學(xué)家開始懷疑那些陡峭的高山是否在它原先的地方。這個(gè)疑點(diǎn)將由“火星全球勘測員”來解決。

火星的內(nèi)部情況只是依靠它的表面情況資料和有關(guān)的大量數(shù)據(jù)來推斷的。一般認(rèn)為它的核心是半徑為1700千米的高密度物質(zhì)組成；外包一層熔巖，它比地球的地幔更稠些；最外層是一層薄薄的外殼。相對(duì)于其他固態(tài)行星而言，火星的密度較低，這表明，火星核中的鐵（鎂和硫化鐵）可能含帶較多的硫。

如同水星和月球，火星也缺乏活躍的板塊運(yùn)動(dòng)；沒有跡象表明火星發(fā)生過能造成像地球般如此多褶皺山系的地殼平移活動(dòng)。由于沒有橫向的移動(dòng)，在地殼下的巨熱地帶相對(duì)于地面處于靜止?fàn)顟B(tài)。再加之地面的輕微引力，造成了Tharis凸起和巨大的火山。但是，人們卻未發(fā)現(xiàn)火山最近有過活動(dòng)的跡象。雖然，火星可能曾發(fā)生過很多火山運(yùn)動(dòng)，可它看來從未有過任何板塊運(yùn)動(dòng)。

火星上曾有過洪水，地面上也有一些小河道（右圖），十分清楚地證明了許多地方曾受到侵蝕。在過去，火星表面存在過干凈的水，甚至可能有過大湖和海洋。但是這些東西看來只存在很短的時(shí)間，而且據(jù)估計(jì)距今也有大約四十億年了。（Valles Marneris不是由流水通過而形成的。它是由于外殼的伸展和撞擊，伴隨著Tharsis凸起而生成的）。

在火星的早期，它與地球十分相似。像地球一樣，火星上幾乎所有的二氧化碳都被轉(zhuǎn)化為含碳的巖石。但由于缺少地球的板塊運(yùn)動(dòng)，火星無法使二氧化碳再次循環(huán)到它的大氣中，從而無法產(chǎn)生意義重大的溫室效應(yīng)。因此，即使把它拉到與地球距太陽同等距離的位置，火星表面的溫度仍比地球上的冷得多。

火星的那層薄薄的大氣主要是由余留下的二氧化碳（95.3％）加上氮?dú)猓?.7％）、氬氣（1.6％）和微量的氧氣（0.15％）和水汽（0.03％）組成的?；鹦潜砻娴钠骄髿鈮簭?qiáng)僅為大約7毫巴（比地球上的1％還小），但它隨著高度的變化而變化，在盆地的最深處可高達(dá)9毫巴，而在Olympus Mons的頂端卻只有1毫巴。但是它也足以支持偶爾整月席卷整顆行星的颶風(fēng)和大風(fēng)暴?；鹦悄菍颖”〉拇髿鈱与m然也能制造溫室效應(yīng)，但那些僅能提高其表面5K的溫度，比我們所知道的金星和地球的少得多。

火星的兩極永久地被固態(tài)二氧化碳（干冰）覆蓋著。這個(gè)冰罩的結(jié)構(gòu)是層疊式的，它是由冰層與變化著的二氧化碳層輪流疊加而成。在北部的夏天，二氧化碳完全升華，留下剩余的冰水層。由于南部的二氧化碳從沒有完全消失過，所以我們無法知道在南部的冰層下是否也存在著冰水層（左圖）。這種現(xiàn)象的原因還不知道，但或許是由于火星赤道面與其運(yùn)行軌道之間的夾角的長期變化引起氣候的變化造成的?；蛟S在火星表面下較深處也有水存在。這種因季節(jié)變化而產(chǎn)生的兩極覆蓋層的變化使火星的氣壓改變了25％左右（由海盜號(hào)測量出）。

但是最近通過哈博望遠(yuǎn)鏡的觀察卻表明海盜號(hào)當(dāng)時(shí)勘測時(shí)的環(huán)境并非是典型的情況?；鹦堑拇髿猬F(xiàn)在似乎比海盜號(hào)勘測出的更冷、更干了（詳細(xì)情況請(qǐng)看來自STScI站點(diǎn)）。

海盜號(hào)嘗試過作實(shí)驗(yàn)去決定火星上是否有生命，結(jié)果是否定的。但樂觀派們指出，只有兩個(gè)小樣本是合格的，并且又并非來自最好的地方。以后的火星探索者們將繼續(xù)更多的實(shí)驗(yàn)。

一塊小隕石（SNC隕石）被認(rèn)為是來自于火星的。

1996年8月6日，戴維?朱開(David McKay) 等人宣稱，在火星的隕石中首次發(fā)現(xiàn)有有機(jī)物的構(gòu)成。那作者甚至說這種構(gòu)成加上一些其他從隕石中得到的礦物，可以成為火星古微生物的證明。（左圖？）

如此驚人的結(jié)論，但它卻沒有使有外星人存在這一結(jié)論成立。自以戴維?朱開發(fā)表意見后，一些反對(duì)者的研究也被發(fā)布。但任何結(jié)論都應(yīng)當(dāng)“言之有理，言之有據(jù)”。在沒有十分肯定宣布結(jié)論之前仍有許多事要做。

在火星的熱帶地區(qū)有很大一片引力微弱的地方。這是由火星全球勘測員在它進(jìn)入火星軌道時(shí)所獲得的意外發(fā)現(xiàn)。它們可能是早期外殼消失時(shí)所遣留下的。這或許對(duì)研究火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、過去的氣壓情況，甚至是古生命存在的可能都十分有用。

在夜空中，用肉眼很容易看見火星。由于它離地球十分近，所以顯得很明亮。邁克?哈衛(wèi)的行星尋找圖表顯示了火星以及其它行星在天空中的位置。越來越多的細(xì)節(jié)，越來越好的圖表將被如星光燦爛這樣的天文程序來發(fā)現(xiàn)和完成。

水星

英文名：Mercury

水星最接近太陽，是太陽系中第二小行星。水星在直徑上小于木衛(wèi)三和土衛(wèi)六，但它更重。

水星基本參數(shù)：

軌道半長徑： 5791萬 千米 (0.38 天文單位)

公轉(zhuǎn)周期： 87.70 天

平均軌道速度： 47.89 千米/每秒

軌道偏心率： 0.206

軌道傾角： 7.0 度

行星赤道半徑： 2440 千米

質(zhì)量(地球質(zhì)量＝1)： 0.0553

密度： 5.43 克/立方厘米

自轉(zhuǎn)周期： 58.65 日

衛(wèi)星數(shù)： 無

公轉(zhuǎn)軌道: 距太陽 57,910,000 千米 (0.38 天文單位)

在古羅馬神話中水星是商業(yè)、旅行和偷竊之神，即古希臘神話中的赫耳墨斯，為眾神傳信的神，或許由于水星在空中移動(dòng)得快，才使它得到這個(gè)名字。

早在公元前3000年的蘇美爾時(shí)代，人們便發(fā)現(xiàn)了水星，古希臘人賦于它兩個(gè)名字：當(dāng)它初現(xiàn)于清晨時(shí)稱為阿波羅，當(dāng)它閃爍于夜空時(shí)稱為赫耳墨斯。不過，古希臘天文學(xué)家們知道這兩個(gè)名字實(shí)際上指的是同一顆星星，赫拉克賴脫（公元前5世紀(jì)之希臘哲學(xué)家）甚至認(rèn)為水星與金星并非環(huán)繞地球，而是環(huán)繞著太陽在運(yùn)行。

僅有水手10號(hào)探測器于1973年和1974年三次造訪水星。它僅僅勘測了水星表面的45％（并且很不幸運(yùn)，由于水星太靠近太陽，以致于哈博望遠(yuǎn)鏡無法對(duì)它進(jìn)行安全的攝像）。

水星的軌道偏離正圓程度很大，近日點(diǎn)距太陽僅四千六百萬千米，遠(yuǎn)日點(diǎn)卻有7千萬千米，在軌道的近日點(diǎn)它以十分緩慢的速度按歲差圍繞太陽向前運(yùn)行（歲差：地軸進(jìn)動(dòng)引起春分點(diǎn)向西緩慢運(yùn)行，速度每年0.2，約25800年運(yùn)行一周，使回歸年比恒星年短的現(xiàn)象。分日歲差和行星歲差兩種，后者是由行星引力產(chǎn)生的黃道面變動(dòng)引起的。）在十九世紀(jì)，天文學(xué)家們對(duì)水星的軌道半徑進(jìn)行了非常仔細(xì)的觀察，但無法運(yùn)用牛頓力學(xué)對(duì)此作出適當(dāng)?shù)慕忉?。存在于?shí)際觀察到的值與預(yù)告值之間的細(xì)微差異是一個(gè)次要（每千年相差七分之一度）但困擾了天文學(xué)家們數(shù)十年的問題。有人認(rèn)為在靠近水星的軌道上存在著另一顆行星（有時(shí)被稱作Vulcan，“祝融星”），由此來解釋這種差異，結(jié)果最終的答案頗有戲劇性：愛因斯坦的廣義相對(duì)論。在人們接受認(rèn)可此理論的早期，水星運(yùn)行的正確預(yù)告是一個(gè)十分重要的因素。（水星因太陽的引力場而繞其公轉(zhuǎn)，而太陽引力場極其巨大，據(jù)廣義相對(duì)論觀點(diǎn)，質(zhì)量產(chǎn)生引力場，引力場又可看成質(zhì)量，所以巨引力場可看作質(zhì)量，產(chǎn)生小引力場，使其公轉(zhuǎn)軌道偏離。類似于電磁波的發(fā)散，變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，傳向遠(yuǎn)方。－－譯注）

在1962年前，人們一直認(rèn)為水星自轉(zhuǎn)一周與公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是相同的，從而使面對(duì)太陽的那一面恒定不變。這與月球總是以相同的半面朝向地球很相似。但在1965年，通過多普勒雷達(dá)的觀察發(fā)現(xiàn)這種理論是錯(cuò)誤的?，F(xiàn)在我們已得知水星在公轉(zhuǎn)二周的同時(shí)自轉(zhuǎn)三周，水星是太陽系中目前唯一已知的公轉(zhuǎn)周期與自轉(zhuǎn)周期共動(dòng)比率不是1:1的天體。

由于上述情況及水星軌道極度偏離正圓，將使得水星上的觀察者看到非常奇特的景像，處于某些經(jīng)度的觀察者會(huì)看到當(dāng)太陽升起后，隨著它朝向天頂緩慢移動(dòng)，將逐漸明顯地增大尺寸。太陽將在天頂停頓下來，經(jīng)過短暫的倒退過程，再次停頓，然后繼續(xù)它通往地平線的旅程，同時(shí)明顯地縮小。在此期間，星星們將以三倍快的速度劃過蒼空。在水星表面另一些地點(diǎn)的觀察者將看到不同的但一樣是異乎尋常的天體運(yùn)動(dòng)。

水星上的溫差是整個(gè)太陽系中最大的，溫度變化的范圍為90開到700開。相比之下，金星的溫度略高些，但更為穩(wěn)定。

水星在許多方面與月球相似，它的表面有許多隕石坑而且十分古老；它也沒有板塊運(yùn)動(dòng)。另一方面，水星的密度比月球大得多，(水星 5.43 克/立方厘米 月球 3.34克/立方厘米)。水星是太陽系中僅次于地球，密度第二大的天體。事實(shí)上地球的密度高部分源于萬有引力的壓縮；或非如此，水星的密度將大于地球，這表明水星的鐵質(zhì)核心比地球的相對(duì)要大些，很有可能構(gòu)成了行星的大部分。因此，相對(duì)而言，水星僅有一圈薄薄的硅酸鹽地幔和地殼。

巨大的鐵質(zhì)核心半徑為1800到1900千米，是水星內(nèi)部的支配者。而硅酸鹽外殼僅有500到600千米厚，至少有一部分核心大概成熔融狀。

事實(shí)上水星的大氣很稀薄，由太陽風(fēng)帶來的被破壞的原子構(gòu)成。水星溫度如此之高，使得這些原子迅速地散逸至太空中，這樣與地球和金星穩(wěn)定的大氣相比，水星的大氣頻繁地被補(bǔ)充更換。

水星的表面表現(xiàn)出巨大的急斜面，有些達(dá)到幾百千米長，三千米高。有些橫處于環(huán)形山的外環(huán)處，而另一些急斜面的面貌表明他們是受壓縮而形成的。據(jù)估計(jì)，水星表面收縮了大約0.1％（或在星球半徑上遞減了大約1千米）。

水星上最大的地貌特征之一是Caloris 盆地（右圖），直徑約為1300千米，人們認(rèn)為它與月球上最大的盆地Maria相似。如同月球的盆地，Caloris盆地很有可能形成于太陽系早期的大碰撞中，那次碰撞大概同時(shí)造成了星球另一面正對(duì)盆地處奇特的地形（左圖）。

除了布滿隕石坑的地形，水星也有相對(duì)平坦的平原，有些也許是古代火山運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，但另一些大概是隕石所形成的噴出物沉積的結(jié)果。

水手號(hào)探測器的數(shù)據(jù)提供了一些近期水星上火山活動(dòng)的初步跡象，但我們需要更多的資料來確認(rèn)。

令人驚訝的是，水星北極點(diǎn)的雷達(dá)掃描（一處未被水手10號(hào)勘測的區(qū)域）顯示出在一些隕石坑的被完好保護(hù)的隱蔽處存在冰的跡象。

水星有一個(gè)小型磁場，磁場強(qiáng)度約為地球的1％。

至今未發(fā)現(xiàn)水星有衛(wèi)星。

通常通過雙筒望遠(yuǎn)鏡甚至直接用肉眼便可觀察到水星，但它總是十分靠近太陽，在曙暮光中難以看到。Mike Harvey的行星尋找圖表指出此時(shí)水星在天空中的位置（及其他行星的位置），再由“星光燦爛”這個(gè)天象程序作更多更細(xì)致的定制。

行星定義委員會(huì)最初提出的方案，在確定金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星為經(jīng)典行星之外，將冥王星降格為二級(jí)行星，同時(shí)增加谷神星、卡戎星和編號(hào)為2003UB313的齊娜星為二級(jí)行星

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