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太阳系大小之最 假如我们按照传统的划分方法，仍然把冥王星视为行星，那么，在太阳系的九颗行星中，半径最大的是谁呢?是赤道半径约为7.1万千米的木星。地球位居第5，半径约为6300千米。排在最后的是冥王星，半径约为1100千米，只有木星半径的1/60。  如果从太阳到各行星的距离的远近来做比较，那么，离太阳最远的是冥王星，距太阳约59亿千米，这个距离如果让时速300千米的列车来跑的话，约需行驶2240年，即使以光速来跑，也需5小时以上才能跑完全程。而离太阳最近的是水星，距太阳约5800万千米，列车需要行驶22年才能跑完这个距离。由此可见，太阳系实在是太辽阔了。  显然，使用实际数字来进行行星间的比较让人费解。我们不妨将地球比喻成直径为1厘米的“玻璃球”，按照这样的尺度，体积最大的木星是“铅球”，排在第2位的土星是较大的“软式垒球”，最小的冥王星就变成“芝麻粒”了。如果按这个尺度再现太阳系的话，从居于中心的太阳(直径约110厘米)到“玻璃球”地球的距离约为110米，到“铅球”木星的距离约为600米，到“芝麻粒”冥王星的距离约为4.5千米。高山之最 在太阳系中，最高的山在哪一颗行星上呢?火星表面的奥林匹斯山是太阳系中最高的，其海拔高度为2.13万米。  地球上的最高峰是喜马拉雅山的珠穆朗玛峰，海拔高度为8848米。而耸立在火星上的奥林匹斯山，不仅比珠穆朗玛峰高得多，而且山脚的直径也大得多，约为600千米。奥林匹斯山被分类为盾形火山(外形像倒扣的盾、上升比较缓慢的火山)。地球上最高的盾形火山是夏威夷的冒纳凯亚火山，但即使加上海底部分，其山脚直径也不到8000米。 不过，在火星上不存在像地球上那样的可以作为海拔基准的海洋。地球上以“大地水准面”(将平均海面扩大到陆地的假想平面)高度作为海拔零高度。美国“全球勘测者”火星探测器获得的火星地形图是以火星上的重力相等面(以赤道平均半径＝33.96万米为基准的面)作为海拔的零高度。 基于同样的零高度，金星上有被称为“马克斯威尔山”的最高山(平均高度约为1.1万米)，这座山不是火山，但堪称金星第二高山的马特山(平均高度约为8000米)被推测是火山。此外，在太阳系中活动最频繁的火山是木卫一——伊娥表面的火山，  其能量被认为是地球火山的100倍以上。磁场之最 太阳系中具有最强磁场的行星是哪一颗呢?木星可谓“冠压群芳”，其磁场强度比地球高10倍以上。  有的行星具有延伸到南北两极的“偶极磁场”，其中包括木星等所有的气态巨行星，以及地球和水星。地球的偶极磁场是由铁等构成的地核外侧部分熔化并对流产生的，而木星的偶极磁场则是由液态金属氢构成的核对流产生的。另外，对木星等气态巨行星而言，其高速自转有可能进一步加大了磁场强度。 通常认为形成极光的原因是：偶极磁场被太阳风吹走；与太阳对侧的磁场被拉伸成彗星形状，这种磁场因某种原因被切断；在被称为“等离子体层”的区域，带电高能粒子沿着被切磁力线流入极区，这种粒子与极区的大气碰撞产生大规模极光。 极光除了在地球上出现外，还在木星、土星等行星上被观测到。在木星上，人们观测到了起因于木卫一——伊娥的另一种极光。在火山活动十分活跃的伊娥的赤道上，火山喷发出的硫磺气体构成了“伊娥环”，其中的粒子在木星的巨大磁场影响下成为流人极区的电流，与木星大气碰撞产生新种类的极光。令人遗憾的是，木星或土星的极光无法用普通望远镜看清，只有用紫外线或红外线望远镜，才可以看到其皇冠般的美丽景象。行星环之最  一般来说，在巨行星——木星、土星、天王星和海王星的周围都有大小、形态各异的环。那么，哪一颗行星的环最壮观呢?非半径和质量仅次于木星的土星莫属。 土星的环由从A到G的七个环的明亮部分和环之间被称为“空隙”的黑暗部分组成，环的构成物质是水冰和尘埃等微粒子，其中最大的冰块直径可达10米。土星环的最大宽度达6.5万千米，即便这样，从地球上看去依然不清楚，哪怕使用高倍望远镜，我们也只能确认A环、B环和c环。  与土星的环相比，木星、天王星、海王星的环不仅宽度窄，而且微粒子的密度也格外小。由于在地球上是看不到这些星环的，所以曾经有人坚信只有土星才有环，现在看来，这真是“鼠目寸光”。 为什么巨行星会有环呢?据推测，这是由巨行星的诞生过程决定的。原始太阳系的气体一尘埃盘中的物质一边绕着巨行星的中心核旋转，一边聚集，最后在巨行星周围形成环或卫星。目前，透彻解释环及卫星形成过程的理论还没有出现，但只有土星获得了最壮丽的环，这一点是毋庸置疑的。质量之最  太阳系中质量最大的行星是哪一颗呢?木星再次荣登榜首，其质量(1.89×10千克)比太阳系中其他所有行星的质量加在一起还要大，足见其质量之大。 因为木星体积巨大，其内部组成又与太阳有几分相似，所以木星也被称作“没有变成太阳的行星”。木星周围有比水星还大的木卫三等卫星绕着它旋转，形成恰如太阳系的“小太阳系”。 木星与太阳的本质区别在于木星内部不发生核聚变反应。假如木星质量达到太阳的哪怕仅8％(太阳质量约为木星的84倍)，那么，在木星内部就会开始核聚变，木星就会像太阳那样发光。如果这种情形发生，太阳系将成为有两个太阳围绕共同的重心沿各自轨道运转的双星系。 尽管木星没有发生核聚变反应，从其中心到半径70％范围内的氢却仍然在超高压下变成了“液态金属氢”。什么是液态金属氢?氢原子是由其中心的质子及绕着质子旋转的电子所构成。通常情况下，电子很难跟质子结合。但是，如果将氢原子置于高压下(要把常态的氢变成液态金属氢，必须要有相当于几百万个地球大气压的极大压力)，那么多质子的电子也会在其他质子的周围来回转。也就是说，液态金属氢处在金属内部电子自由活动的状态。 土星内部的部分氢也在同样的高压下变成了液态金属氢。季节变化之最 太阳系中季节变化最强烈的行星是哪一颗呢?具有各种“季节容颜”的火星当属“冠军”。  行星要有四季变化，先决条件是其自转轴与公转面之间存在某种倾角。相对于具有23.44度自转轴倾角的地球来说，火星自转轴的倾角为25.19度，虽然两者相差不大，但火星上四季的变化比地球更加剧烈。实际上，火星南半球夏季发生的大规模沙尘暴几乎覆盖了整个火星，每当此时，被称为“红色星球”的火星就变成“黄色星球”了。 另外，在火星南北两极，存在被称为“极冠”的“干冰地带”。火星极冠自冬季在各半球形成，到夏季逐渐融化，如此周而复始。在极冠的周围，十分频繁地出现“极云”和雾等，这从地球上也容易观测到。 美国宇航局专家在2003年报告说，自转轴与公转面成27.8度倾角的海王星好像也有四季变化。如果每165年才绕太阳转一周的海王星果真也有四季，那么一个季节将持续40年以上。而对土星来说，尽管具有与四季行星几乎相同的自转轴倾角(26.7度)，却观测不到其表面有季节变化。 天王星的自转轴与公转面的夹角达到97.9度，因此被称为“躺”着转的行星，其表面恐怕也不存在像地球上一样的四季。但是，如果是以从行星上看到的太阳的高度变化来定义四季，那么变化近180°的天王星或许应该有剧烈的季节变化。究竟是否如此，目前还不清楚。另外，在天王星表面的很多地区，太阳或者几年不落，或者几年不升，真是奇特。顺便指出，相对于其他许多行星来说，金星是反向自转的，其最大的自转轴倾角据说可达177.4度。金星为何会反转?至今仍不太清楚。严酷环境之最 对地球人而言，具有最严酷环境的太阳系行星是哪一颗呢?很难做这种比较。事实上，除了拥有孕育生命的平稳环境的地球外，所有的行星皆可被称为“严酷之星”。 首先来看距离太阳最近的水星。白天，水星的表面温度约为430℃，堪称灼热-的“炼狱”，晚上却变成180℃的严寒世界。  如果把太阳连续两次从地平线上升起的时间间隔称为一天，那么水星的一天相当于176个地球日。一天之内竟然有600℃以上的温度变化，水星可谓是环境十分严酷的行星。 事实上，与太阳的距离仅次于水星的金星，其地表最高温度比水星还高，达到460℃左右。为什么会这样呢?因为覆盖这颗行星的厚厚大气中有96％是二氧化碳。其产生的温室效应将金星地表的几乎全部辐射热量都封闭在内。  金星环境的恶劣不仅限于此。金星在类地行星中具有最多的大气，其质量估计是地球大气的100倍，其地表大气压约为90个地球大气压，相当于地球上900米水下的压力。如果将我们身边的物体置于金星地表，则强大的金星气压轻而易举就会将它们压扁。 在木星大气层中频繁发生雷云，其能量总和达到地球上雷云的几千倍。 冥王星是太阳系中距太阳最远、表面温度最低的“行星” (现在它被称为“冰矮星”)，其表面温度约为230℃。相比之下，不难看出地球环境是多么的“舒适”。 |
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