太阳系的行星,从宇宙中看五彩缤纷!为何会呈现不同的颜色?
12月8日 栀璃鸢投稿 太阳系在形成过程中,绝大多数的星际气体和尘埃物质,都被太阳所俘获,成为推动其发生内部核聚变的基础力量,没有被太阳吃掉的物质,则被太阳风吹到距离较远的区域,逐渐聚合形成行星以及它们的卫星。由于距离太阳的远近不同、大小不同、大气组成不同、磁场强弱不同,使得每颗行星都各具千秋,共同绘就了太阳系丰富多彩的天体世界。
细心的朋友估计会发现,我们现在所看到的关于太阳系的彩色图片,上面各大行星的外观特别是色彩,有着非常大的差别,有的呈现灰黑色,有的呈现蔚蓝色,有的呈现火红色,它们点缀在不同的圆形公转轨道上,就像彩虹一般。为什么会产生这种现象呢?
如果从太阳系的形成过程来看,无论是太阳还是行星,它们的构成基础,都是由上一任大质量恒星,在生命末期通过超新星爆发以后,所形成的星云慢慢聚合而成,其中绝大部分是氢和氦,另外还有其它的一些重元素物质。这些物质的99。86都被年轻的太阳所捕获。而那些没有被捕获的星际尘埃,则在万有引力的作用下,慢慢在不同区域聚合形成行星的固态内核,成为行星成长为现在模样的基石。
在距离太阳比较近的轨道上,一方面由于受到太阳辐射的强度很大,另一方面也受到强烈的太阳风吹拂,那些较轻的气体物质、容易蒸发的物质,都从这个区域逃逸到较远区域,只留下比重比较大的物质,比如铁、镍、硫、硅、铝等元素的化合物,这些坚硬的物质就如同石头般,在较近的距离围绕着太阳公转,彼此之间发生着强烈的、频繁的碰撞,逐渐聚合形成近日行星,也就是现在的水星、金星、地球和火星。
这些行星的质量普遍较小,又受到太阳的影响非常强烈,因此很难从周围吸收更多的气体(实际上周围的气体物质也非常少了),只能依靠自身的火山喷发、外来小行星的碰撞等,来释放出气体,并通过引力作用束缚住一部分,形成这些行星的大气层。只不过后来这些近日行星大气层的命运又各不相同,使得大气层也发生了各种不同的变化。
而在火星轨道之外,由于被吹到这里的气体物质和尘埃数量较多,因此在这里慢慢减速、聚集,逐渐形成远日行星的内核,并有机会和能力依靠自身的引力,来吸收更多的气体物质,使得它们的个头越来越大,其中木星轨道处是近水楼台,使自己最终吃成了一个胖子,成为太阳系体积和质量最大的行星,也是拥有大气层最厚、数量最多的行星。
没有被木星吸收的气体,则在更远的轨道上,形成土星、天王星和海王星,它们也束缚住了一定量的气体物质来包裹固态核心,只不过没有木星显著而已。
之所以要分析太阳系形成的简要过程,主要原因就在于,它们表面呈现出来的颜色,有很大一部分原因是大气层的因素。下面针对每一个行星,简要分析一下它们呈现不同颜色的具体原因。
水星,深灰色。在太阳系刚刚形成还是非常混乱的早期,原本质量较大的水星,很不幸与一颗小行星发生了猛烈的碰撞,使得水星原有就不太丰富的大气层以及部分原始地壳发生了剥离,从太阳发出的高能粒子流,将这些剥离出去的物质带走,厚厚的灰尘和火成岩硅酸盐的内核暴露了出来,从而呈现出深灰色。
金星,略带黄色的珍珠白。这个颜色其实是在太空中用肉眼看到的真实色彩。金星拥有以二氧化碳为主要成分的浓密大气层,其中含有大量的硫酸颗粒,对于太阳光线具有很强的反射性,因此呈现出珍珠白的颜色。
地球,白云与海洋映衬下的蔚蓝色。我们所处的母星,是迄今为止被发现的唯一拥有生命体的星球,表面覆盖着大面积的海洋和绿色植被,从而使得地球看上去拥有勃勃生机。
火星,红褐色。火星由于内核的冷却,磁场消失,大气层基本上消失殆尽,因此火星表面的岩石和土壤,在太阳高能粒子流和宇宙辐射的冲击下,风化得非常严重。与此同时,覆盖火星表面的土壤中,铁元素的含量较高,几十亿年来已经发生了深度的氧化,从而呈现出和铁锈一样的深红色。而在有的区域,会发生大规模的沙尘暴,从而这部分区域从外太空看上去,呈现出的是浅黄色。
木星,由深度不一的暗黄色、浅白色条带构成。木星的体积非常巨大,可以容纳至少1300个地球。在形成过程中,木星吸聚了大量的星际气体和尘埃,形成了以氢和氦为主的超厚大气层。在木星的大气层内,持续发生着大规模的风暴,气流内存在着不同浓度的乙炔和氨,可以吸收更多的太阳辐射能量,从而呈现出不同深浅颜色的彩色条带。
土星,颜色与木星相似,这主要取决于它的大气成分与木星也类似,除了90的氢、10的氦以外,还有一些少量的甲烷和水冰。土星表面冰冻的大气层之下,也拥有比较强烈的风暴,但是深度要更大,再加上距离地球更远,所以用望远镜很难看清木星的风暴眼。和其它行星不同的另外一个显著特点,就是土星拥有很宽、非常明显的土星环,就像白色的环带一样围绕着土星运行。
天王星和海王星,是远日行星的代表,也是一对蓝色兄弟。它们的大气层中虽然也是以氢和氦为主,但是其中的甲烷含量要高一些,达到12,另外还含有少量的水冰和氨。由于平均温度要比木星和土星要低,所以大气层基本上都被冻结,以固体冰的形式覆盖在表面,分别呈现出比较光亮的浅蓝和深蓝色。
太阳系八大行星的不同颜色,就是这样来的,朋友们是不是觉得非常有意思?
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