太阳系各大行星的表面是怎么样的？

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内容大多来自记忆，数据主要通过网络获得，如有问题（什么地方说错了或者解释的不好）或者想要补充欢迎在评论区留言
评论区不少朋友指出我的许多错误，在这里感谢大家的帮助
多图预警，非Wi-Fi环境慎入（图片主要来源网络，侵删）
<hr/>大家好，我是来自银河帝国首都川陀的练习时长两年半的个人练习生 徐菜坤  我喜欢唱、跳、rap、剁手
前几天我的笔友李华写信邀请我到太阳系旅游，所以现在我已经收拾好了行囊，嗯，带了好几瓶来自米勒行星的纯洁无污染矿泉水，生产自纳布的万米深海桑多水怪鱼片，以及三体行星大沙漠种植的有机蔬果，动身前往太阳系
乘坐星环集团研发的最新灵能曲率引擎飞船，只用了13个秒差距就赶到太阳系；没想到这玩意速度太快，一头扎进太阳里了，没办法，还得往出来，李华说他在柯伊伯带的冥王星人类文明博物馆等我
于是我从太阳炽热的烈焰中出发，穿越无垠的宇宙，认识一个个美丽的星球：第一个出现的是一颗不大的岩石星球 水星
（抖个机灵，玩玩梗，下面是正文）
（什么玩梗，这是用典！用典懂不懂）
<hr/>降落在水星地表，这是个坑坑洼洼的小质量岩质行星，我们降落在了水星的北极，因为赤道地区昼夜温差过大，上百度的温差令人望而却步。



水星

水星：作为太阳系最小和最靠近太阳的行星，直径大概4878km的水星表面空气非常稀薄（都被太阳风吹走了，自己质量小也拉不动）（赤道直径，下文同理）
也正因如此，水星表面昼夜温差极大（水星一个太阳日有176地球日），大到什么程度？向阳面可以达到700K，也就是500℃，背阴面则可以到70K，零下200℃左右



实拍水星环形山

根据水手十号传回的数据，水星上也有许多环形山，和地球上差不多的平原丘陵等；一共发现了310座环形山，其中有15座以中国古代人名命名，如伯牙、李白、白居易等



蜘蛛网地形

两极的气候（也许可以这么叫）温和一些，距观测结果显示环形山下可能存在少量的冰，可能存在冰川（但液态水是不可能的），这也为在水星极地建立大型地下科考站，用以研究太阳提供了可能



水星表面图

水星是有磁场的，没想到吧，大概有0.004高斯（不是反话），比水星大的火星和金星的磁场都比这个若多了
水星质量不大，但密度不小。密度和地球差不多，为什么特殊呢？因为地球的大密度是因为大质量带来的高压强，而水星可没有
据推测，水星应该有一个铁质内核（当然了，肯定不是金属铁，铁元素含量高而已）



水星结构

水星太小了，让我们继续踏上征程，寻找星夜中最耀眼的这束闪光 金星
<hr/>距离金星越来越近，我渐渐明白了为什么地球人管它叫“维纳斯的梳妆镜”（♀）。这颗行星是如此地明亮以至于刺得我睁不开眼睛，不过还好，我们穿过了浓厚的大气层，大片的云雾阻挡住了视线（也许这就是它那么耀眼的原因吧），我们看到了一束闪电，我敢说它足足存在了十五分钟！



金星

金星：质量略小于地球，直径12103km（地球直径12756km）太阳系唯二没有磁场的行星（金星火星磁场非常微弱，水星都比他们强），也是轨道最接近正圆的行星
金星表面大气层非常浓厚，大气压相当于地球90倍，900米海底的压强；但是因为没有磁场保护，大气层每时每刻都在被太阳风不断剥离
大气层中有大量的二氧化碳（占金星大气的97%以上，产生了强烈的温室效应）和硫化物，表面平均温度在700多K，470℃左右



探测器传回的金星表面数据模拟出的地表

大量的硫化物产生了硫酸，在金星表面会下“硫酸雨”，不是地球上那种酸雨，是货真价实的硫酸雨（条件恶劣到什么地步？前苏联的金星4号探测器，做足了防护登陆金星，没有活到传回数据）
金星自转方向与公转方向相反，所以太阳西升东落（与此类似的还有天王星），而且自转速度非常慢，一个恒星日比一年还要长（一个金星年224个地球日，一个金星恒星日却有243个地球日）！
（结果这样一来，金星的太阳日反而短了，126个地球日一次日出日落）



喷涌的岩浆

金星表面有大量的火山，喷发出大量的硫化物，除此以外地形与地球相差不多，除了多火山多悬崖峭壁多峡谷以外。金星上有一条长1200km的大峡谷，从南向北穿过金星赤道，但是和火星水手谷比起来还是差远



探测器传回的金星表面数据模拟出的地表

金星最高峰 麦克斯韦山脉，比珠峰高出两千多米，但是...和火星那一众屌炸天的山脉比起来这两个还是弱爆了，麦克斯韦山脉顶端也是金星温度最低的地方，只有380℃左右，“只有”



探测器传回的金星表面数据模拟出的地表

话说因为金星有浓厚的大气，所以陨石撞击金星时会受到巨大的阻力，导致了金星上已发现的最大陨石坑直径也才3.2km



金星结构

金星表面大部分的岩石都是刚固化不久的玄武岩，最古老的地质特征也才8亿年的历史；然而虽然金星地质活动频繁，有大量的有规律的活火山遍布金星地表，但是却没有板块运动，原因非常简单粗暴：因为金星地壳很厚
金星的内部结构与地球相似，也有地核、地幔、地壳三层结构
你可能也注意到了，上面的那几张图有很明显的CG感，这是因为他们不是真正拍下来的，而是利用 三维激光扫描技术，或者叫实景复制技术，测绘出来的



图片与金星无关，3D激光扫描技术效果图

如果你看过《侣行》，就应该记得270一行人在用这种技术扫描记录了乌尔古城的3D模型，一座在中东混乱的战火中摇摇欲坠的古巴比伦时期的古城，曾经是乌尔第三王朝的首都，先知亚伯拉罕就出生在这里，雄伟壮丽即使相隔六千多年也能想象到曾经的辉煌



乌尔古城的测绘图

技术的原理其实就是利用激光测距，在被测物体表面构建大量密集的三维坐标点，以及反射率和纹理等信息，可以快速复建出被测目标的三维模型和图片等
这种技术在文物保护、建筑规划和监测、交通事故处理、灾害评估和军事分析等领域得到了广泛的应用



没有上色之前的效果

沿着麦哲伦号前来的道路，我们离开金星，映入眼帘的是一颗蔚蓝色的星球 那是李华的故乡 地球
<hr/>离很远就认出了这颗星球，在望远镜里这颗生机盎然的行星是那么地美丽，也只是在这颗星球上，人们可以放心地摘下头盔，深呼吸，呼------呲（脑补达斯·维德的呼吸声）



地球

地球表面什么样子，应该不用我说了吧
那就列一下数据好了：地球，太阳系最大岩质行星，直径12756km，一个恒星日23.934h，一个平太阳日24h...转轴倾角月22.5，表面平均温度约15℃...（你这不废话吗）
地球有一层浓厚大气，表面压强大概有...
一个大气压（废话）
有一个卫星，叫月球的（废话）
地球表面还有大量液态水，以及占地表71%的大片海洋（废话）
地球还是已发现的最宜居星球（废话）
......地球啥样，你自己还不知道吗
世界这么美，不如放下手机，出去看看吧



黄沙蔽天 白骨磊磊 撒哈拉沙漠



沉睡的毁灭者 黄石火山



两岸猿声啼不住 轻舟已过万重山 长江三峡



地球之肺 亚马逊热带雨林



地球最高峰 珠穆朗玛峰



瀚海阑干百丈冰 南极



法老的陵寝 埃及胡夫金字塔



众神的宫殿 雅典帕提农神庙



柔美的爱恋 印度泰姬陵



艺术的殿堂 巴黎圣母院



神州大地的脊梁 万里长城



无眠的都市 纽约曼哈顿城区



星辰大海

嗯...好像跑题了，但似乎又没跑题
地球虽然是人类的故乡，但是我们不可能一辈子都呆在摇篮里，怀着对人类祖先第一次离开地球的无限遐想，伴着火箭的雷鸣，我们前往远在天边而又近在咫尺的红色星球 火星
<hr/>与金星相反，这颗朱红色的星球是阿瑞斯的箭囊（♂），猛兽的爪牙在它的身上留下了深刻的伤痕，战神的重盾直指云霄：火星



火星

火星：直径6794km，大约是地球的一半，几乎没有磁场，表面大气非常稀薄，不到地球的百分之一



火星和它的两个小弟

火星的公转周期是687个地球日，而自转周期与地球非常相似，大约24h39min，大概相当于1.03个地球日
火星有两颗卫星，但都非常小，被认为是捕获的小行星
火星表面昼夜温差极大，寒冬夜间可以达到140K（-133℃），但是夏季白天大概在300K（27℃）左右，看起来好像还不太差哦



实拍火星地表

火星基本上是个沙漠星球，表面以荒漠为主，土壤中富含三氧化二铁，也就是赤铁矿的主要成分，这使得火星呈现出一种橙红色，非常容易辨认



火星地表

火星的大气非常稀薄，以二氧化碳为主（但还是太少，没法产生足够的温室效应），但是风速不算慢



被沙尘暴覆盖的火星

每年火星南半球的夏天都会刮起沙尘暴，之所以一般都发生在火星的南半球，因为火星南半球的夏至日时正好接近近日点（火星轨道偏心率很大，所以近日点远日点有一定差距），气温非常高；尘埃被风携带至空中，漫天飞舞。沙尘吸收光线，又加速了温度的上升，继续加剧尘粒上升，尘暴继续升级，形成了巨大的沙尘暴，甚至可以一直蔓延到北半球，最后覆盖整个星球，甚至可以用普通的光学望远镜观察



好奇号在风暴中自拍

两极地区有大量的干冰，层层堆叠，随着季节的变化而不断增减；在干冰之下可能存在有冰，NASA估测如果火星南极的冰全部融化， 可以形成覆盖整个星球的大面积海洋（当然了，以NASA一缺钱就搞事情的惯例，是否真的有那么多存疑）



北极冰川融化后

2018年ESA则发现火星地下存在液态水湖泊



火星北极

火星上还有大量的高大火山，在火星的西半球非常容易辨认，中间是塔尔西斯高原，平均海拔14000米（青藏高原也不过5000多米），高原之上是火星过去强烈火山活动的见证，它形成于35亿年前，包括五个巨型盾状火山：
太阳系最高峰的奥林匹斯山（约21000m，面积可覆盖一个法国）
艾斯克雷尔斯山（约18000m）
帕弗尼斯山（约14000米）
阿尔西亚山（约17700米）
亚拔山（约6000m，它的直径有1600km，是太阳系最大的山，光是火山口直径就有136km）（这座山有多大？两张图让你明白）



新疆比它大了一点



火山口可以装下整个上海

它们展现了过去火星的火山运动有多么强烈，然而现在这些火山却几乎没有活动的迹象；另外火星表面几乎没有地壳运动的迹象，表面的火山都是点状的，而没有类似地球的火山地震带



太阳系行星最高峰 奥林匹斯山

除了火山，火星也有不少陨石坑，因为大气非常稀薄，陨石可以长驱直入地撞上火星



陨石坑

其表面还有大量的峡谷，被认为是冰川与流水侵蚀、熔岩管道塌陷等造成的，然而其中最有名的一个 水手谷 ，的成因就更加夸张了
水手谷位于一个巨型火山旁边，35亿年前这座火山迅速增长，巨量的岩浆撑破了地表，形成了这道裂缝，随后的漫长岁月中水手谷又被冰川不断侵蚀，最终形成了这个太阳系第一大峡谷



水手谷

水手谷有多长？横过来可以从美国纽约，延伸到大陆另一端的洛杉矶，足足有4000km那么长
也许你已经注意到了，我们多次提到了“冰川” “流水”，那么，过去的火星是什么样的呢？



火星地貌还原图

这张图片是一位软件工程师画的，制作这些图片时参考了NASA的火星轨道探测器传回的资料
但是作者曾经说过自己是出于兴趣才制作了这些图片，其科学性并不太强，比如地表那郁郁葱葱的森林...不过谁知道呢，也许过去火星上也存在着生命？
（但是可能性微乎其微，至少是现在还没有发现有生命存在的迹象）



火星地貌复原图

再看看现在的火星，简直不敢想象这是同一颗星球



现在的火星地表

火星发生这么大变化的主要原因被认为是35亿年前一系列的小行星撞击，这场灾难导致了火星磁场消失；随着磁场的消失，火星的大气被太阳风不断剥离，大气层减少地表无法保持液态水的存在，最后变成了现在这样



盖尔环形山，在这里发现了有机分子

火星的内部构造也与地球类似，不过它的地幔比地球粘稠许多，这也是火星磁场微弱的主要原因



火星结构

（还有一种说法认为是地球特殊，磁场微弱的金星火星才是固态行星的主流，这种理论认为地球之所以有强大的磁场，是因为大约45亿年前一颗名叫 忒伊亚 的大小接近火星的行星撞击地球，使地球产生了磁场，并导致地球的自转轴偏转23°26'54''，撞击的碎片经过长期演化形成了月球；不过这种理论现在并没有直接的证据，而NASA对月壤的分析又不能确定其是否正确）



忒伊亚与地球相撞



火星的疤痕

做好万全的准备，回首再看一眼那条震撼人心的火星的伤疤；我们再次上路，穿越荆棘密布的小行星带，前往《三体》中未来人类的太空基地 木星
<hr/>震撼
我只能用这两个字来形容我当时的心情。虽然我是个训练有素的个人篮球练习生，但是我一觉醒来，窗前的这个庞然大物映入眼帘时还是感受到了一股强大的气势-----那是来自太阳系最大行星的威压，它所向披靡，从来没有任何人可以撼动它那雄伟的体魄



木星

木星：太阳系最大行星，质量相当于其他七大行星总和的2.5倍（不过也只是太阳的千分之一）！直径142984 km，是太阳系最大岩质行星地球的11倍


木星实在太复杂了，先从整体入手吧
木星是太阳系自转最快的行星，地球上每过去6个小时木星就转了一圈（就我上学这功夫，他就转了快一圈半了）正因如此，木星赤道附近有微弱的，但是很明显的凸起



木星星环

木星有星环，太阳系四颗气态行星都有，另外还有大量的卫星，目前已经发现了79颗（可怜的水星金星，一颗没有，地球有一个月球，火星有两个很小的卫星）
木星大气，根据纬度可以明显地分成几个环带（类似地球的三圈环流），每个带域交界处都有大量强烈的气旋和乱流（因为远离“地表”，几乎不会受到什么阻力），其中最著名的就是木星大红斑了



大红斑

大红斑有多变态？作为木星上最大的风暴气旋，长约25000km，上下跨度12000km（挤一挤能塞下4个地球，缝隙里还能放不少水星火星），风速可以达到640km每小时（16级超强台风标准：最大风速240km每小时）每6个地球日 逆时针转一圈。17世纪天文学家首次观测到大红斑，到今天已经过去350多年了（相比之下地球上的台风就是个弟弟啊，不过大红斑确实在变小，早晚有一天会消失）
深入木星，随着气压逐渐增大，天开始下雨了-----不过和金星一样，下的可不是地球上的雨，而是......            “钻石雨”
四个类木行星上都有不少甲烷，甲烷在高温高压下受到闪电作用可以分解出炭黑颗粒，在高温高压下变成石墨，之后成为结晶碳-----钻石



冰封的泪，似流星陨落，唤醒了谁的 思念？

跟着钻石一起坠落，在更深处的高温下，钻石逐渐熔化，分解，变成了普通的碳
我们逐渐来到了木星内部，在这里高压将氢变成了液体金属氢------简并态物质，高压下氢表现出了金属的性质导电导热，金属光泽
液体金属氢释放出了离子化的质子和电子，并产生了高达10高斯的磁场（地球的10倍以上）



木星结构

再往里，据推测应该存在一个岩石内核，在高温高压之下形成的无比致密坚硬的岩石，正是它足够大的质量吸引了大量的气体，最后形成了这个太阳系最大行星



星际穿越 剧照

除此以外，作为太阳系最大行星，它经常作为引力弹弓帮助航天器进行加速和减速



原理示意图

引力弹弓，或者叫引力助推，就是利用行星的运动（自转和公转）和引力改变飞行器的轨道和速度，简单的说就是把航天器甩出去或者拉回来（取决于航天器飞行方向和天体移动方向，相同则加速，相反则减速）以此来节省燃料和时间



道路千万条，安全第一条，行车不规范，亲人两行泪

《流浪地球》里为了将地球提高到第三宇宙速度，利用木星引力弹弓效应加速，然后尴尬了；《三体》中燃料所剩不多的水滴为了赶到地球，利用木星进行加速快速进入内太阳系；《星际穿越》里的永恒号，《火星救援》中的赫尔墨斯号，都曾经利用引力弹弓节约燃料和时间
现实中旅行者一号二号就是这么出去的，卡西尼号也是用引力弹弓绕来绕去才到的土星
风萧萧兮银河寒，天舟一去兮不复还



三体“水滴”概念图

这个太阳系最大的行星，又有四个同样牛逼的卫星，统称“伽利略卫星”，这是人类发现的最早的围绕其他行星旋转的卫星，由伽利略发现，并以此给予了地心说沉痛的一击
追寻先贤的脚步，我们飞向深邃的太空：伽利略卫星在等着我们 木卫一 木卫二 木卫三 木卫四
<hr/>从木星出发，从碎冰和石块中间穿过，四颗卫星依次划过天际：这就是大名鼎鼎的 伽利略卫星



木卫一 木卫二 木卫三 木卫四

伽利略卫星：为什么在写行星的回答里插几个卫星，而且还和其他行星并列放在一起？因为它们可以说的需要说的太多了，不写一下都对不起他们
这四颗卫星用低功率天文望远镜就可以看到，据说最早观测到木卫三的是中国战国时期的甘德，齐国天文学家，著有世界最早天文学著作《甘石星经》，早于伽利略2000年，肉眼观察！
这里我们以木卫三为代表，看一看这些卫星们的样子



木卫三

木卫一：四颗伽利略卫星里最靠近木星的一个，太阳系第四大卫星，略大于月球，直径3642km，不到2个地球日就绕木旋转一周
木卫二：直接3138km，略小于月球，大概3个地球日可以绕木星一圈，太阳系第六大卫星
木卫三：太阳系最大卫星，体积比水星和冥王星还大，（但是质量不如水星），直径5262km，绕木公转速度大概6个地球日一圈
木卫四：木星第二大卫星，太阳系第三大卫星（注意到了没有，最大的几个都在这呢，太阳系第二是土卫六，第五是月球）直径4800km，16.7个地球日绕木一周



在木卫三上遥望木星

（四颗卫星均已被潮汐锁定，自转周期=公转周期，就像月球之于地球一样永远以一个面对着木星）
为什么特别？不仅是大，木卫三表面有一层坚硬的冰，厚度可以达到200km，而在冰层以下，是一片液态咸水海洋


木卫三上有大量的水，总量甚至超过地球上的水的总和，无论咸水淡水，无论液态固态



木卫三结构



木卫二

与之类似，木卫二表面也有一层冰，冰下也有水，而且是太阳系最深的海洋，地球海洋最深处有一万多米，而木卫二上的海洋比它深96km。
不过因为没有木卫三那么大，木卫二冰层肯定是要薄一些，有多薄？据推测，大概50km吧（五万米吧），而且木卫二的冰面非常光滑，是太阳系最亮的卫星



木卫二结构

木卫二的冰层不算厚（和海洋比起来），所以有时候液态水会在巨大的压强，或者是海底火山的驱动下，冲破冰层，直冲云霄！
没有强大重力的束缚，木卫二上的喷泉可以达到百米高空



“喷泉”

木卫二上还有不少十字形花纹，目前尚不清楚其形成原因（外星人滑冰车？）



木卫二上的十字形花纹

在木卫三的海洋之下是一层普通的富含铁的硅酸盐岩石...再往下呢，奇迹又出现了
根据观测结果推测，木卫三存在着较强的磁场，木卫二也有一定的磁场，但只有木卫三的大概四分之一
木卫三有一个富铁的、流动的内核。拥有很高电导率的液态铁的对流是产生了不小的磁场，至少是对于一个卫星来说：大概0.007高斯（用行星的标准衡量卫星是耍流氓，这可是太阳系唯一靠自己产生磁场的卫星）已经超过了木星在其轨道附近的磁场强度



木卫四切割木星磁场磁感线

相比之下，其他三颗卫星就没有牌面了，它们的磁场是由木星磁场的感应电流产生的，它们有一个固态铁质内核



木星“极光足迹”

木卫三的磁场也对木星造成了影响，木卫三经过的时候在木星的极区产生了“极光足迹“，其直径与木卫三的磁场的直径非常接近
与之类似，木卫一也能产生这种现象，但是原理确不尽相同。比如根据观测，人们认为木卫一产生极光足迹的原因是其剧烈火山运动喷发出的带电粒子流



木卫三和木星

木卫三的质量和磁场使得其表面存在一层稀薄的空气，这又是一大奇特之处，其大气层里有不少氧气，臭氧，以及原子态氧，包括可能存在的电离层
除了木卫三，其他三个卫星也都有一定的大气层，木卫二的大气层中更是也含有不少氧气（但这不代表你能在上面摘掉氧气罩）
（这其中以木卫一的大气层最为稀薄，只有大概十亿分之一个大气压）
（关于他们的大气层现在学界还有争议，因为不同观测结果出现了一些差别，需要注意）



木卫三上的陨石坑

伽利略号推测器拍回的照片显示木卫三表面有两个主要地形，对比很突出。一种是多陨石坑的古老的暗区，另一种是更亮更年轻(但依然十分古老)的存在大量峡谷与山岭的亮区
根据照片可以推测出木卫三早年间也经受过大风大浪，受到无数运输的洗礼，又经过长时间的地质运动，最终变成了这样



木卫三上的沟壑



木卫一

而木卫一就特殊了一些，它是四大卫星中唯一没有冰层没有液态海洋的一个，但是因为受到木星强大的潮汐引力，其地质活动非常剧烈，其地表基本没有什么陨石坑，为什么？都被地质活动抹掉了



地质活动有多剧烈？伽利略号和新视野号就能告诉你

木卫一还是太阳系密度最大的卫星，平均密度高达3.5克每立方厘米；它也是外太阳系的卫星中最接近类地行星结构的
其它的卫星大多由碎冰和硅酸盐组成，而这个仿真小地球则有一个硅酸盐的外壳和内部的地幔，和一个富含硫化铁的地核
金属的质量大概占了木卫一质量的五分之一，伽利略号的磁强计没有测出其内部的磁场，所以内部并没有形成对流，他的磁场也是靠了木星老大哥的帮忙



木卫一结构

木卫一表面还有太阳系第五高山 波阿索利山，高一万六千多米（灶神星上的瑞亚西尔维亚环形山22000米，火星奥林匹斯山21000米，土卫八赤道脊20000米，火星艾斯克雷尔斯山18000米都比他高）（均为近似值）



木卫四

至于木卫四，它的直径为水星直径的99%（不过质量只有它的三分之一）
木卫四并不像内层的三颗伽利略卫星那样处于轨道共振状态，所以不存在明显的潮汐热效应，受到木星磁场影响也小（所以自身磁场也小）
木卫四几乎由一半的岩石一半的水构成，平均密度约为1.83克每立方厘米；通过光谱测定发现木卫四表面有不少冰、二氧化碳、硅酸盐和各种有机物，而伽利略号的探测结果显示木卫四表面下100km处也存在着液态水海洋，再往下是正常的硅酸盐内核（终于没有那么多铁了）



木卫四结构

木卫四的表面非常令人抓狂，简直是密集恐惧症患者杀手
看这地面，干干巴巴，麻麻赖赖，我都盘不下去



木卫四地表

木卫四地表非常古老，上面满满都是陨石坑；陨石坑数量已经接近饱和，什么概念？再往上撞都是撞在旧陨石坑上了



塌陷地形和瘤状地形

木卫四几乎没有地质活动，表面物质得不到更新，就变成了现在这个样子，像个松果球



设想中的卫星基地

03年NASA关于未来外太阳系探索的研究中还将木卫四作为外太阳系基地的最佳选址，好处如下：较低的辐射，仪器不容易受到干扰（木卫四离木星较远）；地质稳定，不会来个地震炸了基地；因为距离木星较近（与其他行星比起来），方便地使用引力弹弓进行加速，是前往更远的外太空宇宙飞船的维修站补给站的理想地点




四颗卫星和他们的大哥

再说说为什么用木卫三把所有4个伽利略卫星串起来：因为他是其中最特别也最有代表性的一个，用它很方便地就把他们联系到一起了



木卫三表面图

木卫三简易的地图



木卫三地图



木卫三地图

考虑到这是各大行星的表面介绍，伽利略卫星的篇章必须结束了
其实现在它的篇幅已经远远超过了我的预期，成为了最长的一段，我们在这里停留的已经太久，尽管这里还有太多的秘密，但是我们必须离开了。接下来我们继续把目光放远，寻找那颗最美丽最浪漫的 土星
<hr/>拜别木星，来到这有着壮丽环带的星球，从北极划过，在狂风骤雨中穿行，这是土星，最柔美的星球



土星

土星：太阳系第二大行星，和木星一样是一颗气态行星，类木行星，直径大约120660 km
土星的结构与木星类似，有一个比较大的区别就是土星上的风速极快，可以达到1800km/h（大红斑的3倍，16级超强台风的7倍多）
土星也会下钻石雨，距估测土星每年可以产生一千吨的钻石...然后都分解了
（其实也没什么可惜的，钻石不过是结晶的碳而已，在宇宙中，包括在地球上都不算稀有）



蓝色六边形

土星北极还有一个蓝色的六边形，中心有一个恐怖的漩涡，其形成原理尚不清楚，不过可以肯定的是与各种阴谋论无关，更不是什么外星人的杰作或者超自然现象



把地球丢到土星边上



土星北极的恐怖漩涡

土星最大的特点应该就是他那浓厚 明亮的星环了。其直径达270000km，由东向西自转，分为七个环ABCDEFG，它们并不是按照内外顺序排的，而是按照发现的顺序
嗯...其实我也分不清哪个是哪个，但是看到中间那一层黑没有，这个是卡西尼环缝，它里面是B环（也是最宽最亮的一圈），外面是A环，最外层有一条非常细的圈，那是E环，最靠内的是D环



卡西尼号探测器拍回的照片

正常情况下知道这几个应该差不多了，如果你想深入了解，下面引用一点百度百科，侵删：
最里面的是D环，内侧几乎触及土星表面，宽约为12000公里，与C环内缘隔开一个1200公里宽的盖林缝。C环很暗，宽约19000公里。C环外是既宽又亮的B环，它与C环相隔一条宽1800公里的法兰西缝，宽度约为25000公里，可以并排放上两个地球。再往外就是A环，亮度仅次于B环，宽约15500公里。A、B两环间是宽度为5000公里的卡西尼环缝，由著名天文学家卡西尼于1675年发现。卡西尼缝是永久性的环缝，另一条永久性环缝为A环中的恩刻环缝，宽度只有876公里。其他环缝既不完整又具有暂时性。A环向外依次为F、G和E环。其中F环很窄，宽度仅为30公里，它与A环间宽约3600公里的空缺区取名为"先锋缝"。F环和G环都是空间飞船发现的。E环的情况比较复杂，物质分布呈现某种结构，宽度超过8万公里，一直延绵到离土星表面20万公里以远的空间中。



这张清楚一些，可以看到最外层的E层

土星环的成因众说纷纭，不过认同度最高，最广为人知，看起来最接近真相的应该是洛希极限说
英国科学家洛希为了解释土星环的成因，在麦克斯韦的潮汐引力说基础上提出了洛希极限
其理论的主要内容就是，当一个刚性天体接近另一个比它大得多的天体时，会在达到一定距离因受到强大的潮汐力作用而被扯成碎片。这个较小天体被扯碎的距离就被称为洛希极限，通常是大天体赤道半径的2.44倍
被作用的天体越小，潮汐效应也就越小，碎片小到一定程度之后就不再继续变小
之后在成千上万年潮汐力和小碎块互相碰撞的作用下，稳定的星环形成了



星环折射太阳的光线

这样，土星的洛希极限就是2.44乘以它的赤道半径60000km，即146400km，A环的最外缘至土星中心的距离大概是136500km，基本上整个环都处在洛希极限内，是洛希极限说一个最有力的证明
土星有62个卫星，其中最大的一颗也是太阳系第二大卫星 土卫六



土卫六

土卫六：太阳系第二大的卫星，直径约5150km，绕土公转周期约23个地球日
土卫六是在太阳系内继木星伽利略卫星后发现的第一颗卫星，也是太阳系唯一一个拥有浓厚大气层的卫星（1.5倍大气压！90％以上是氮气，是太阳系中除了地球外唯一的富氮星体，并且还有大量的碳氢化合物，像甲烷、乙烷、乙炔等，还有二氧化碳、氰化氢等气体），也是被目前认为除了地球以外宜居度最高的星球（话说这氰化氢...）



土卫六和土星

科学家认为大气中的甲烷应该是生命体的基础，所以土卫六也是目前认为最有可能存在地外生命的星球（那也是很小的几率，而且不可能有高等生物），研究土卫六有助我们了解地球早期的情况，甚至揭开地球生物诞生之谜
但是看起来与浓厚大气相悖的是，土卫六表面重力很低，大概只和月球相当，至于土卫六为什么有这么浓厚的大气层现在还是个谜



土卫六表面的液态海洋

观测还显示土卫六表面有着闪烁的液体反光，尤其是前几年通过大型射电望远镜观测的结果更表面其表面极有可能存在液体海洋，但几乎不可能是水（其表面温度在-180℃左右），可能是某些有机物（如甲烷、乙烷等）的液体



灭霸

土卫六还有另一个名字：泰坦星
是不是想起什么来了？没错，灭霸的故乡就在这里......



没有买卖，就没有杀害

旅途还要继续，在拜别泰坦星人们之前，我们还要回首祭奠一下前辈的遗骸——与卡西尼一同来到这个遥远世界的伟人——惠更斯号，它与卡西尼号一起，在1997年从地球启航绕过金星，返回地球却过而不入，靠着两颗行星的力量来到雄伟的木星前，最后经过6年时间抵达了他们的目的地——木星
惠更斯与卡西尼呜咽着道别，2004年12月24日，当地球上的人们正在欢度圣诞节时，它毅然决然地冲向土卫六——这是它的目的地，也是它的归宿



惠更斯号拍摄的土卫六表面

三个降落伞逐一开启，惠更斯缓缓地来到了木卫六表面，再次踏上陆地的感觉是那么的亲切，可是它知道时光的宝贵。一刻也不能浪费，它的能源有限，在它人生中最后的一段时间里，它疯狂地工作，渴望收集到足够多的数据，为世人揭开这美丽世界的面纱
九十分钟后，它望了望远处的天空，与卡西尼最后相视一笑，慢慢地、永远地闭上了眼睛。



无数次掠过土星，卡西尼号终于完成了它的使命

也许十三年后，2017年9月15日，离开地球怀抱20年，同样失去了能量来源的卡西尼冲入木星大气时，会想起惠更斯那深邃的目光吧。



卡西尼号拍摄的土卫五画面

卡西尼号探测土星是迄今为止最复杂的一次行星际探测任务，历时二十余年，穿越浩瀚宇宙，为人类研究土星做出了不可估量的贡献，它传回的数据至今仍在分析中
怀着两位前辈的遗志，乌拉诺斯和涅普顿在等着我们：天王星 海王星
<hr/>越来越冷
越是远离太阳，飞船表面的温度传感器显示出的温度就越低；映入眼帘的是一颗淡蓝色的行星，与冰冷的铁板相互映照，我开始怀疑当初为什么不把飞船涂成红色；远处的太阳已经成了一个黄色的光点，蓝色与白色成为了这里的主色调
天王星&海王星：两颗冰巨星，因为能说的前边大多已经说过了，而且他们两个差距也不大，我们将这两个放在一起比较着进行介绍



天王星

天王星：太阳系体积第三，质量第四，直径51118km，质量有地球的14倍
海王星：太阳系体积第四，质量第三，直径49532km，质量有地球的17倍



天王星与地球

天王星的南北极会正对着太阳，而赤道可能会有极昼极夜...无法理喻是吧，这是因为天王星的转轴倾角高达97.77°，几乎是横躺着围绕太阳旋转
相比之下，海王星就正常多了，转轴倾角28.32°，与地球相差不多



海王星和地球

天王星和海王星也有星环，但是都比较稀疏，天王星还是懒散地趴在那的，所以看不清楚



天王星和它的环

两者大气的主要成分有氢和氦，以及甲烷（这也是他们呈现蓝色的原因，可不是因为他们含有冰的缘故），所以也可以形成钻石雨，天王星甲烷含量高达2.3%，可以想象上面一定每天都下着瓢泼大雨
海王星还是太阳系风速最快的行星，可达2100km/h，比土星的风速还快上300km/h



海王星大黑斑

海王星表面有一个类似木星一样的大风暴，因为呈现黑色，被称为大黑斑



海王星

由于远离太阳，质量也没有木星和土星大，所以两者内部也没有他们那么热，达不到钻石分解的温度，所以据推测两者有一个液态钻石海洋，海面上还漂浮着固态钻石冰山
值得一提的是，钻石在高温高压下的性质让人疑惑，当压强相当于1100万个大气压（海王星内部大概的压强）时，温度在4000℃以上时钻石是液态，但是把温度提高至50000℃后，部分液态钻石会再次变成固体，而且密度小于液态钻石，漂浮在液态钻石上面（具体原理未知，实际上这个实验我就有点怀疑，找不到在具体什么情况，怀疑是编的，存疑）
钻石海洋的说法解释了天王星和海王星磁极非常倾斜的原因，他们的磁极偏离地理两极达60°，是太阳系磁场最歪的行星之一



天王星结构

除了甲烷以外，他们上还有不少氨、水和硫化氢，包括一些少量的碳氢化合物，被认为是太阳的紫外线辐射导致甲烷光解产生的，包括乙烷、乙炔、甲基乙炔等；天王星的大气层也是太阳系内最冷的大气层，最低温度只有49K（大约-224℃）；海王星则好一些，大概有55K（-218℃）



海王星结构

观测结果表明其内部可能含有丰富的重元素（相较于氢和氦），地幔由大量的甲烷和氨以及冰组成，还可能含有液态水，内核则是由冰和岩石组成，这也是他们叫冰巨星的原因



红外线波段的天王星

已知天王星有27颗卫星，全都由莎士比亚和蒲伯的歌剧中的人名命名，比如是米兰达（天卫五）、艾瑞尔（天卫一）等；其卫星系统的质量是气态行星中最小的，最大的卫星天卫三直径1578km，还不到月球的一半，大多数都由冰和硅酸盐岩石组成，以及一些氨和二氧化碳



红外线波段的海王星

天卫三是一颗表面堆满了火山灰的天王星卫星，天卫三直径约为1000公里，是天王星最大的卫星。在天卫三上有大量的深谷（同样以莎士比亚歌剧中的地名命名，如长1400km的墨西拿峡谷），推测可能是由于内部的水结冰 撑破外壳而形成的
海王星则有14颗已知的卫星，全都以罗马神话中低等级的海神命名（海王星就是Neptune 涅普顿，罗马神话中的海神，类似于希腊神话的波塞冬）
其中最大的、也是唯一拥有足够质量成为球体的海卫一在海王星被发现17天以后就被发现了，值得一提的是与其他大多数卫星不同，海卫一处于逆行轨道上，也就是说它公转方向与海王星自转方向相反，这也证明它应该是被俘获而来的；海卫一也是太阳系中已发现的最冷的天体，温度低于38K（-235℃）



在海卫一上看海王星

飞过了另一个深蓝色的星球，温度继续下降，以至于接近宇宙微波背景辐射4K，冥王星就在不远的前方
<hr/>继续前进，屏幕上可以看到几个小行星飞了过去---柯伊伯带已经到了，这是太阳系的边缘，充满了微小的宇宙尘埃，它们是古老的太阳星云残留物，是短周期彗星的主要来源地
在这片广袤的荒原里，有一颗遥远的冰冷的星球，与他的伴侣 卡戎 相依为命，这就是冥王星



冥王星

冥王星：矮行星，曾经与其他八大行星并列为第九大行星，但是后来被除名，直径2370km，表面温度从35K到55K（-238℃到-218℃），绕日公转一周需要248地球年
冥王星的轨道比较特殊，是一个类似彗星的椭圆形，近日点距离太阳只有44亿km（在海王星轨道里面），而远日点距离太阳有73亿km，因此从正上方看上去冥王星仿佛会穿过海王星的轨道，但因为其轨道交角很大，所以几乎不可能相撞



冥王星轨道示意图

冥王星有五颗卫星，但是其余四颗几乎没有任何存在感，最大的一颗：卡戎，质量有冥王星的十分之一，冥王星和卡戎已经互相潮汐锁定，共同绕着他们的质心运动，有时候被看作是一对双星（他们的质心在冥王星之外）
冥王星示地表差别非常明显，一部分是明亮的白色：被认为可能覆盖着固态氮、固态甲烷和固态一氧化碳；另一部分则是黑的：成分尚不明确，但可能是一些有机物质聚合物
冥王星表面有一个巨大的“心”，正对着卡戎



冥王星之心

冥王星的大气大气极其稀薄，主要成分应该是氮气，包含少量的甲烷和一氧化碳大气，而且只有在近日点的时候才是气体
而在远离太阳的时候，冥王星上会下起固态氮形成的雪花，但如果你想要用手摸一摸它们，那你的手可能会被冻住：氮气凝固点大概在-210℃左右



冥王星地表想象图

除了冥王星，柯伊伯带还有另一颗矮行星 阋神星（xì shén xīng），其质量和直径都略大于冥王星
正是因此，冥王星被开除行星籍，掉档到了为其新设立的等级：矮行星，而冥王星和阋神星又被称为类冥行星
目前归类为行星的标准主要有三条：
1.必须是自身轨道内最大的天体，并将轨道上的其他天体清理干净，不然就是矮行星了；
2.质量足够大，形状近似球体，不然就是小行星了；
3.内部不能发生聚变，不然就叫恒星了。
很明显，按照上述标准，冥王星属于矮行星；除此以外，冥王星极偏的轨道，以及其类似彗星的成分，都是冥王星失去行星资格的原因
<hr/>这是NASA以前的太阳系天体含水量（包括冰和水蒸气）排名，年代可能有点久远，不过这是我现在有的关于太阳系水资源的唯一资料


大概翻译一下吧，如果翻译错了请纠正
从左到右，水含量依次增加：土卫二 土卫四 地球 木卫二 冥王星 木卫四 土卫六 木卫三
Water radius：水的半径，可以理解成把天体上的水聚合成一个球，这个球的半径
World radius：天体的半径
mi.是英里，英制单位我也不熟，不用管它
水球，大概就是这样？


<hr/>课后检测：（答案在评论区置顶）
1.请问下列天体中，磁场最强的是？
A.水星 B.金星 C.土卫六 D.木卫三
2.请问下列天体中，体积最大的是？
A.水星 B.土卫六 C.木卫四 D.月球
3.请问火星地表的主要颜色是？
A.蓝色 B.黄色 C.红色 D.绿色
4.请问下列天体中，地表温度最低的是？
A.土卫六 B.天卫三 C.海卫一 D.冥王星
5.请问下列天体中，液态水含量最高的是？
A.地球 B.木卫二 C.土卫六 D.海王星
6.请问海王星之所以呈现蓝色，是因为？
A.冰 B.氧气 C.氢气 D.甲烷
7.下列天体中，宜居度最高的是？
A.金星 B.火星 C.土卫六 D.木卫四
8.请问土星最亮的环是哪一个？
A.A环 B.B环 C.C环 D.D环
9.请问下列天体中，表面气压最大的是？
A.地球 B.木卫三 C.土卫六 D.天卫三
<hr/>这个回答到这里应该结束了，前前后后断断续续写了能有半个月吧，终于是写完了
里面应该还有不少小毛病，要是发现了麻烦在评论区提醒一下我，不胜感激