漫话太阳系（8）
胡经国
（续前）
7、小行星带
小行星带，分布在火星轨道和木星轨道之间，距离太阳2.3～3.3AU。它被认为是受到木星的引力干扰而不能凝聚成型的失败行星，是太阳系形成时遗留下的物质。小行星带包含成千上万、甚至数百万颗直径超过1公里的小天体。尽管这样，估计小行星带的总质量不会超过地球的千分之一。小行星带是非常空旷的，探测器可以安全飞行。其中，主要的小行星有婚神星、谷神星、灶神星、智神星等。
下图为“黎明号”探测器拍摄的谷神星南半球乌加达玛环形山边缘（图源：网络）。
除了小行星带内的小天体以外，在内太阳系中还有很多不同类型的小行星（其主要按轨道和位置分布分类），例如：阿波罗型小行星，阿登型小行星，阿莫尔型小行星，特洛伊型小行星等。
谷神星，是太阳系中最小的、也是唯一个位于小行星带的矮行星。它由意大利天文学家皮亚齐发现，并且于1801年1月1日公布。谷神星很可能是一个分化型星球，具有岩石内核，地幔层包含大量冰水物质；现探测到其表面含有大量载水矿物质。2017年，黎明号探测器发现，谷神星地壳是冰、盐和水合物的混合物，这种地壳代表了大部分古代海洋的特征。一项研究认为，在谷神星坚硬表面地壳下有一个较软的易变形地层，可能是古代海洋留下的剩余液体的标志。
8、外太阳系
外太阳系包括木星、土星、天王星和海王星。
⑴、木星简介
木星（Jupiter），其直径约为14.3万千米，是地球直径的11.25倍；体积为地球体积的1316倍；而质量则为所有其它行星质量的2.5倍。木星的平均密度相当低，仅1.33克/立方厘米。其绕太阳公转一周约为12年，而自转一周仅为9.9小时。由于它自转太快，因而致使星体变扁，其赤道半径与极半径相差5000千米之多。
下图为“朱诺号”木星探测器拍摄的木星大气（图源：网络）。
木星没有固体外壳，它是一颗由液态氢组成的液态星球。木星内部是由铁和硅组成的固体核，称为“木星核”，其温度高达30000℃。木星核的外部绝大部分是氢，液态的氢分子层与液态的金属层，合称为“木星幔”。木星幔的外面是木星的大气层；其大气厚度有1000千米，几乎全由氢和氦构成，只有微量的甲烷、氨和水汽。木星大气中的甲烷具有吸收紫外线的作用。在木星大气中还有十分强烈和频繁的闪电现象，平均每年约有250次。木星大气浓密，具有一系列与赤道平行的明暗交替分布的云带；其中，亮的叫“带”，暗的叫“带纹”。而最引人注目的是位于木星南热带内的“大红斑”，它呈蛋形，长20000千米，宽11000千米。木星表面温度很低，只有-148℃。木星拥有79颗卫星；最大的4颗卫星分别是木卫三、木卫四、木卫一和木卫二。其中，木卫三比水星还要大，是太阳系内最大的卫星。
⑵、土星简介
土星（Saturn），其直径约为12万千米，是地球直径的9.5倍，大小仅次于木星；体积是地球体积的730倍。它的平均密度却比水还要小，仅有0.7克/立方厘米。假如将土星放入水中，那么它会浮在水面上。土星的内部结构与木星相似，也有由岩石构成的核。其核的外面是5000千米厚的由冰层和金属氢组成的壳层。再外面也像木星一样被色彩斑斓的云带包围着。这些彩色的云带主要由氢、氦以及甲烷等组成。如果说木星大气运动多变，那么土星大气运动就显得平静、单纯而快速。土星表面的“喷射流”，其速度最快时可高达400米/秒以上。真正的土星表面是看不到的，（见到的）只是其云层顶端，其温度低于-200℃。
土星（2019年10月）拥有82颗卫星，是太阳系卫星最多的行星。土卫六比水星大，而且是太阳系中唯一实际拥有大气层的卫星。
土星外部还有由无数小卫星或冰块构成的7个“环”。其中，A环、B环和C环为主环，D环和E环为暗环，F环和G环直到1979年才被发现。土星环的整体形状类似一张巨大的“密纹唱片”，从土星的云顶一直延伸到32万千米远的地方。土星光环的颜色远看是红棕色；其实每层颜色都稍有不同，C环是蓝色，B环内层为橙色，外层为绿色，A环为紫色，“卡西尼缝”是蓝色的。
下图为哈勃望远镜拍摄的土星（图源：网络）。
⑶、天王星简介
天王星（Uranus），其距太阳约为29亿千米；体积是地球体积的65倍，仅次于木星和土星，在太阳系位居第三。它的直径为5万多千米，是地球直径的4倍；质量约为地球质量的14.5倍。天王星轨道半长轴为19.19天文单位，公转周期为84年。其轨道面对黄道面的倾角只有0°46′；天王星的赤道面与轨道面的倾角为97°55′。也就是说，它的自转轴几乎是“倒”在它的轨道平面上的，以“躺着的姿势”绕太阳运动。它的恒星日长约为16小时48分钟；但是只有南北纬8°之间的地区才有因自转而形成的昼夜变化，纬度8°以上的地区均以42年为周期变换一昼夜。
天王星基本上由岩石和冰块组成；大气中的主要成分是氢（83%）、氦（15%）和大量的甲烷（2%）。天王星具有20个光环，但是不十分明亮。天王星已知的卫星有27颗；其中最大的几颗是天卫三、天卫一和天卫五。
下图为“旅行者2号”拍摄的天王星（图源：网络）。
下图为“旅行者2号”拍摄的天王星的黯淡光环（图源：网络）。
⑷、海王星简介
海王星（Neptune），是一个气态行星；虽然它拥有一个质量与地球相近的石质内核，但是其主要部分则由冰壳和气体组成。其赤道半径为24766千米，接近地球赤道半径的4倍；体积为地球体积的57倍，质量为地球质量的17.22倍。其轨道半长轴为30.0579天文单位，因此成为离太阳最远的行星。其轨道面与黄道面的夹角也很小，不足2°。其大气主要由氢与氦组成，也含有少量甲烷。其大气层变化频繁，多旋风和大风暴，最大风暴时速可达2000千米。海王星有5条光环，但是均较暗淡。海王星表面温度常在-200℃以下。海王星迄今为止（2019年）共发现14颗卫星，分为7颗内卫星和7颗外卫星。其中，最大的海卫一仍然有活跃的地质活动，具有喷发液态氮的间歇泉；它也是太阳系内唯一逆行的大卫星。在海王星的轨道上有一些1:1轨道共振的小行星，组成海王星“特洛伊型小行星”。海王星是一颗用数学算出来的行星。
下图为“旅行者2号”拍摄的海王星。正中央是它的“大黑斑”，为强烈的风暴系统（图源：网络）。
（未完待续）
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