太陽系大家族解析：遙遠的夥伴

科技 05-30

木星、土星、天王星和海王星統稱為類木行星，因為其他幾個星球在很多方面都和木星相似。然而，木星-土星系統和天王星-海王星系統之間存在很大區別。

太陽系大家族解析：遙遠的夥伴

木星是太陽系最大的行星，其質量是地球質量的318倍，而它的平均密度（1.33克每立方厘米）卻只有地球平均密度的1/4——和太陽差不多。這個巨大的星球主要由氫和氦組成，它們主要位於大氣層的外層，有1000多千米厚，在該層下，氣態氫就讓位於液態氫，該層有2萬多千米厚，壓力很高，以至於氫有點金屬化了。科學研究認為木星中央有一個質量約為地球質量10~30倍的緻密岩石核。

儘管木星的體積很大，但它的自轉周期是所有行星中最短的——僅為9小時50分鐘，這使得它的赤道地區格外鼓。木星有很多亮與暗的平行雲帶，並存在半永久的大氣特徵，它表現為一個巨大的旋渦狀天氣系統，叫做大紅斑。亮區是由溫度較低、緯度較高的冰凍氨雲組成的，而代表低緯度雲團的暗帶則是由各種氫化合物組成的。

太陽系大家族解析：遙遠的夥伴

土星的直徑是地球直徑的9倍，它的結構和成分與木星很相似。土星最大的特色是由一個壯觀的環系統，直徑達27.3萬千米。該換系統是「旅行者號」太空飛船於1979年發現的，它由無數的小型岩石塊和冰粒組成。這些顆粒差異很大，有的像塵埃那麼小，有的則有房屋那麼大。小衛星（也叫牧羊星）在這個系統中運轉，維持著組成成分之間的間隙。

天王星的直徑是地球的4倍，它是人類用天文望遠鏡發現的第一顆行星。與土星和木星一樣，它擁有氫含量豐富的大氣，但它的大氣中冰的比例更大——特別是凍冰水和冰凍氨。海王星和天王星類似，但體積和密度都更大一點。顯著的雲帶和大暗斑是海王星藍色球體上的特色。這兩個星球的外層大氣都富含甲烷，其內部很可能有一個厚厚的、被泥濘的冰物質包圍著的緻密石質-金屬（性）核。

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巨行星的內核由難熔元素組成，形成的速度也許非常快，然後通過吸積形成氣態包覆層。木星的質量之所以如此大很可能是因為它處於「雪線」附近，雪線是水和揮發性物質聚集和冷卻的點——強烈的太陽活動清除了更靠近太陽的較輕元素的區域。

每顆巨行星都有很多衛星：木星至少有29顆；土星有30顆；天王星有21顆；海王星則有8顆。海王星衛星中最大的一顆是海衛一，它是大衛星中唯一擁有逆向自轉軌道的衛星；土星大衛星——土衛六則有厚的大氣層。「旅行者號」宇宙飛船在很多這樣的衛星附近掠過，揭示了木星的衛星——木衛一上活躍的硫磺-硅酸鹽火山作用、其他一些衛星上的撞擊隕坑和構造變形，以及海衛一上巨大斷層懸崖和低溫火山作用。另外，「旅行者號」還揭示了圍繞木星、天王星和海王星的環系統。

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