第5章 银河系（二）（1/2）

太阳系就位于银河系之中

太阳系里包括，八大行星按轨道由近及远依次为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。??

好的，我们来详细讲解一下太阳系中最内侧、也是最神秘的行星——水星。

简单来说，水星是一个极端的世界：离太阳最近，昼夜温差极大，表面布满陨石坑，却可能拥有一个巨大的铁核。

|特征项目|详细数据\/描述|说明与对比|中文名|水星|

|英文名|rcury|取自罗马神话中众神的信使|

|行星类型|类地行星(岩石行星)|与金星、地球、火星同属一类|

|与太阳平均距离*|约5790万公里|约为地球到太阳距离的0.387倍（即0.387天文单位）|

|直径|约4,880公里|约是地球直径的38%，比木星的卫星木卫三和土星的卫星土卫六还要小|

|质量|约地球的5.5%|

|表面重力|约地球的**38%**（约为3.7\/s2）|你在水星上的体重会只有地球上的约三分之一|

|公转周期|约88个地球日|水星上的一年很短，只有不到地球上的三个月|

|自转周期|约58.6个地球日|水星上的一天很长（自转很慢）|

|一昼夜长度|约176个地球日|从一次日出到下一次日出，需要将近两个水星年，是太阳系中最长的“一天”|表面温度|极端：白天最高430°c，夜晚最低-180°c|昼夜温差高达600°c，是太阳系中温差最大的行星|

|大气层|极其稀薄（外逸层），主要由太阳风捕获的氧、钠、氢、氦等原子构成，无法保留热量或维持气|这是其昼夜温差巨大的主要原因|

|表面特征|与月球相似，布满了陨石坑、盆地和平原。没有活跃的板块构造，也没有卫星或光环|记录了大量太阳系早期的撞击历史|

|内部结构|推测有一个**巨大的铁质内核（约占其半径的85%），外层是相对较薄的硅酸盐地幔和地壳。|其铁核相对于行星尺寸来说是太阳系中最大的|

|磁场|拥有全球性的偶极磁场，但强度仅为地球磁场的约1%。|其磁场足以偏转太阳风，形成磁层。|

|人类探测|仅有信使号(ESSENGER)探测器对其进行了详细环绕探测（2011-2015），贝皮科伦布号(bepibo)正在前往水星的途中（预计2025年抵达）。|由于靠近太阳，探测难度极大。|

详细解读与有趣事实

1.奇特的“一天”与“一年”

水星的公转周期（一年）是88地球日，而自转周期（一天）是58.6地球日。这两个周期形成了一个3:2的轨道共振，意思是水星每围绕太阳转**2圈，自身会刚好转3圈。

这意味着：

水星上的一个“太阳日”（从日出到下一次日出）长达176个地球日，相当于两个水星年！

如果你站在水星上的某个点，你会看到太阳缓慢地升起，然后在天空中移动，甚至会出现太阳中途“倒退”再继续前进的奇观，这是由其特殊的轨道和自转速度差造成的。

2.“冰”与火的世界

尽管白天温度高达430°c（足以熔化铅），但水星的两极永久阴影坑中却可能存在水冰。

原因：由于水星的自转轴几乎不倾斜，极地一些深邃的陨石坑底部永远照不到阳光，温度可低至-170°c以下，像是一个天然的“冷冻库”。

证据：NASA的“信使号”探测器通过中子光谱仪等设备，证实了这些区域存在大量富氢物质，极有可能就是水冰。

3.巨大的铁核与“皱缩”的表面

水星最令人困惑的特征之一是其巨大的铁核。

理论：其铁核占据了行星半径的约85%（地核只占地球半径的约50%）。

成因假说：主要理论有两种：(1)早期遭受巨大撞击，剥离了大部分地幔；(2)太阳早期的强烈热量蒸发了其外部岩石层。

皱缩的行星：这个巨大的铁核在形成初期是熔融状态，后来随着冷却收缩，导致整个行星表面“起皱”，形成了长达数百公里的悬崖峭壁（称为“叶状悬崖”），这是水星全球性的显着地质特征。

4.探测难度极大

因为水星离太阳太近：

引力陷阱：从地球发射的探测器在飞向水星的过程中，会被太阳的巨大引力加速，需要消耗大量燃料来“刹车”才能被水星捕获。

高温炙烤：探测器必须能够承受强烈的太阳辐射和从水星表面反射的高温。

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###**重要探测任务**

水手10号(arer10,1974-1975)：人类第一个也是唯一一个探测水星的探测器，在20世纪70年代三次飞越水星，拍摄了最早的水星照片，覆盖了约45%的表面。

信使号(ESSENGER,2011-2015)：首个进入水星轨道的探测器。它彻底改变了我们对水星的认识，绘制了全球地图、证实了极地水冰的存在、详细研究了其磁场和巨大铁核。

贝皮科伦布号(bepibo,2018年发射)：这是欧洲空间局(ESA)和日本宇宙航空研究开发机构(JAxA)的联合任务，预计2025年进入水星轨道。它由两个轨道器组成，旨在以前所未有的精度研究水星，解答其起源、磁场、表面成分以及极地沉积物等未解之谜。

总而言之，水星虽小，却是一个充满极端和谜团的世界。它既是太阳系形成初期剧烈过程的“活化石”，也挑战着我们对行星形成和演化的理解。未来的探测任务必将为我们揭开更多关于这颗信使之星的秘密。

好的，我们来详细讲解一下太阳系的第二颗行星——金星。

金星是距离太阳第二近的行星，也是夜空中仅次于月球的第二亮的天体，因此它有一个美丽的别名——“启明星”或“长庚星”（取决于它在日出前或日落后出现）。然而，在这颗美丽名字的背后，却是一个环境极其恶劣、堪称“地狱”的世界。

以下是关于金星的详细讲解：

###1.基本物理特性

大小与质量：金星的直径约为12,104公里，与地球的12,742公里非常接近，因此常被称为地球的“姊妹星”。它的质量是地球的约81.5%。

内部结构：科学家推测金星和地球一样，拥有一个铁核、一层岩石地幔和一层岩石地壳。然而，没有探测到明显的全球磁场，这可能与其自转极其缓慢有关。

自转特性：金星的自转非常奇特。首先，它自转极慢，自转一周需要243个地球日，比它围绕太阳公转的225天还要长。这意味着在金星上，“一天”比“一年”还要长。其次，它的自转方向与地球相反，是自东向西的。因此在金星上，太阳会从西边升起，东边落下。

2.极端恶劣的大气与表面环境

金星是太阳系中温室效应最极端的例子，其环境之恶劣超乎想象。

浓厚的大气层：金星表面被一层极其浓密的大气覆盖，其主要成分是**二氧化碳（?，约占96%以上），以及少量的氮气和硫酸云滴。表面大气压力是地球海平面压力的92倍，相当于地球海洋下近1公里深处的压力。

失控的温室效应：这层厚厚的二氧化碳大气像一条巨大的毯子，将太阳的热量牢牢困住，使得金星表面温度始终维持在465°c左右。这个温度足以使铅、锌等金属熔化，是太阳系所有行星表面中最热的，甚至比离太阳更近的水星还要热。

致命的云层与“酸雨”：金星的高空覆盖着由硫酸（h?So?）组成的厚厚云层。这些云层会产生“降雨”，但落下的不是水，而是具有强腐蚀性的硫酸液滴。不过，由于地表温度极高，这些液滴在落到地面前就会蒸发掉。

表面地貌：尽管浓云密布，通过雷达测绘，我们已知金星表面分布着广阔的平原、高耸的山脉（如麦克斯韦山脉，其最高峰比珠穆朗玛峰还高）、以及大量的火山、熔岩通道和撞击坑。地质活动可能曾在历史上非常活跃，但目前尚未发现明确的近期板块构造证据。

3.人类对金星的探测历史与挑战

由于其极端的环境，探测金星异常困难。

早期探测：苏联的“金星号”（Venera）系列探测器是首个也是唯一成功着陆金星表面并传回数据的探测器。它们在严酷的环境中仅存活了不到两个小时，但传回了首批（也是迄今为止为数不多的）金星表面的黑白和彩色照片。

轨道测绘：美国的“麦哲伦号”（ageln）探测器在20世纪90年代通过雷达对金星超过98%的表面进行了高精度测绘，为我们揭示了其详细的地貌特征。

当前与未来探测：近年来，探测重点转向研究金星大气及其演化。例如，日本的“晓号”（Akatsuki）探测器正在轨道上研究大气环流。未来，NASA的“VERItAS”和“dAVINcI+”任务以及ESA的“EnVision”任务计划在未来十年内发射，旨在更深入地研究金星的地质、大气和是否拥有过海洋的历史。

总结

金星就像一个警示故事，向我们展示了温室效应失控的可怕后果。它从可能一度与早期地球相似、拥有海洋的宜居世界，演变成了今天这个高温、高压、充满毒气和酸云的炼狱。研究金星对于帮助我们理解地球气候的演变、系外行星的宜居性乃至生命的出现都具有极其重要的意义。它不再是地球的“姊妹星”，而更像是一个“邪恶的双胞胎”，提醒着我们保护自己星球环境的重要性。

地球位于太阳系第3行星，等我讲地球篇的时候再讲哈。

好的，接下来为您讲解太阳系的第四颗行星——火星。

火星是太阳系中最受人类关注的行星之一，因其与地球的相似性和未来移民的潜力，常被称为“红色星球”或地球的“姊妹行星”。

以下是关于火星的详细讲解：

1.基本特性与外观

颜色与别名：火星表面富含氧化铁（即铁锈），使其在夜空中呈现出独特的红色外观，因此得名“红色星球”。

大小与质量：火星的直径约为6779公里，约为地球的一半；其质量约为地球的10.7%，表面重力约为地球的38%。

自转与季节：火星的自转周期（一天）与地球非常接近，约为24小时37分钟。其自转轴也有一个与地球相似的倾斜角（约25.2度），因此火星上也存在四季更替，只不过每个季节的长度大约是地球的两倍，因为其公转周期（一年）约为687个地球日。

2.环境与地质特征

火星是一个寒冷、干燥的沙漠世界，但拥有太阳系中最引人入胜的地貌。

稀薄的大气：火星大气非常稀薄，气压不足地球的1%，其主要成分是二氧化碳（约95%），以及少量的氮气和氩气。这层大气无法有效保存热量，也无法阻挡有害的太阳辐射，因此其表面**昼夜温差极大。

极端温度：表面平均温度约为零下60摄氏度，冬季在极地可低至零下125摄氏度，夏季在赤道中午可达20摄氏度。

壮观的地貌：

火山：拥有太阳系最高的火山——奥林匹斯山（olypons），高度超过21公里，宽约600公里。

峡谷：拥有巨大的峡谷系统——水手峡谷（Vallesareris），长约4000公里，深达7公里，是科罗拉多大峡谷的十倍以上。

极冠：南北两极存在由水冰和干冰（固态二氧化碳）组成的白色极冠，其大小会随季节变化而消长。

水的痕迹：尽管现在液态水无法稳定存在于火星表面，但遍布全球的干涸河床、湖泊遗迹、冲积扇以及地下的大量水冰都证明火星曾经是一个更温暖、更湿润，可能拥有海洋和河流的世界。

3.探测意义与未来

火星是当前太阳系内除地球外被探测得最频繁、最详细的星球。

寻找生命迹象：探测的核心科学目标之一是寻找过去或现在生命的迹象。多个探测器（如“好奇号”、“毅力号”火星车）正在分析岩石和土壤成分，寻找可能由微生物产生的有机分子和生物特征**。

载人航天的目标：火星被认为是人类下一代载人航天最现实的目标。Spacex等私营公司和NASA等国家机构都已提出了载人登陆火星的计划和构想。挑战包括漫长的太空旅行、辐射防护、生命支持系统以及如何在火星表面就地获取资源（如提取水、制造氧气和燃料）。

主要探测器：目前有多个探测器在轨道或表面工作，包括：

轨道器：美国的“火星勘测轨道器”（Ro）、“奥德赛号”（odyssey），印度的“曼加里安号”（angalyaan），阿联酋的“希望号”（hope）等，它们负责遥感测绘和中继通信。

巡视器（火星车）：美国的“毅力号”（perseverance）和“好奇号”（curiosity）正在表面移动探索，采集样本。“毅力号”的任务之一是为未来的样本返回任务**采集并缓存岩石样本。

总结

火星不再只是一个遥远的天文观测目标，它已成为一个人类通过机器人进行深入探索的前沿基地。它承载着我们对宇宙中生命奥秘的追问，也寄托着人类成为“多行星物种”的梦想。对火星的研究，不仅是为了了解另一个世界的过去，或许也在为人类的未来寻找一个新的可能性。

好的，接下来为您讲解太阳系的第五颗行星，也是最大的行星——木星。

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