1.為什麼我們不再将冥王星歸類為太陽的行星?
答:這首先要從太陽系的結構說起,太陽系中有八大行星,八大行星之外有柯伊伯帶。
地球到太陽的距離約1.5億公裡,這個距離被定義為一個天文單位。以下是八顆行星距離太陽的天文單位數值:水星0.39,金星0.72,地球1,火星1.52,木星5.20,土星9.58,天王星19.2,海王星30.1。
八大行星之外的柯伊伯帶聚集着衆多的小型天體,和黃道面基本重合,其内側距離太陽約40個天文單位,其外側距離太陽至少有100個天文單位。冥王星就處于柯伊伯帶中,其軌道的最遠處距離太陽49個天文單位。并且冥王星質量小,隻有月球質量的六分之一,比後來在柯伊伯帶中發現的阋神星質量還輕27%。所以,冥王星更加傾向于歸類為柯伊伯帶中的小型天體。
2.太陽系究竟有多大?為什麼不同的資料會有不同的說法?答:如果把海王星作為太陽系的邊界,光穿越太陽系隻需要八個小時。
如果把柯伊伯帶作為太陽系的邊界,光穿越太陽系至少需要1.11天。
有科學家預測在柯伊伯帶的外圍還存在着奧爾特雲,奧爾特雲在一光年之外以球形狀态環繞着太陽。如果這種預測成立,光穿越太陽系将需要兩年。
我本人傾向于否定奧爾特雲的存在,認同柯伊伯帶是太陽系的邊界。
3.關于行星的年齡網上有兩種觀點,一種觀點認為八顆行星的年齡相仿,都約為46億年。另一種觀點認為最内層的水星年齡最大,約80億年,比太陽的年齡還要長。最外層的海王星年齡最小,隻有約9億年的曆史。你怎麼看待這兩種觀點?答:太陽系原始氣團的中心部位在塌陷為太陽的過程中會釋放能量,推動外環氣體遠離。廣闊的外環氣體在圍繞太陽系中心運行的時候慢慢冷卻。最先冷卻的是環帶外側和内側的氣體,它們最先形成星體。特别是外側的柯伊伯帶中的小型星體,其年齡甚至比太陽的年齡還要久遠。環帶内側的高溫氣體冷卻也比較快,在這個區域形成的行星年齡也比較久遠。環帶中間的高溫氣體密度大,冷卻慢,形成行星通常要晚。
柯伊伯帶中阋神星和冥王星都是岩石類星體,密度大,形成年代久遠。特别是離太陽97個天文單位的阋神星,其年齡極有可能高于太陽的年齡。太陽系内層的水星、金星、地球和火星都是岩石類星體,形成年代也相對久遠。
木星和土星在形成之前,其原始環帶厚,氣體密度高,冷卻難。所以,木星和土星年齡都比較低,目前還是氣态星體。特别是木星,不僅質量大,而且氫占比達到了75%,是最接近太陽系原始氣體團成分的行星。另外,土星也是氣态行星,離木星較近,年齡也不大。天王星和海王星在土星的外表,可能已經形成了岩石核,年齡要比土星大一些。
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作者簡介:施慶豐。詩人,物理學者。如果想了解更多作者的詩歌,可以在今日頭條上搜索“施慶豐原創作品”或者在百度上搜索“施慶豐 詩人”。感謝您的閱讀。
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