類地星球

類地星球

類地行星即類地星球,是以矽酸鹽石作為主要成分的行星。它們跟類木行星有很大的分別,因為那些氣體行星主要是有氫、氦、和水等組成,而不一定有固體的表面。類地行星的結構大致相同:一個主要是鐵的金屬中心,外層則被矽酸鹽地幔所包圍。它們的表面一般都有峽谷、隕石坑、山和火山。

類地行星(Terrestrial)、地球型行星或岩石行星都是指以矽酸鹽岩石為主要成分的行星。這個項目的英文字根源自拉丁文的"Terra",意思就是地球或土地,由於時尚界的流行,加上對象是行星,因此在二合一下採用"類地"行星這個譯名。類地行星與氣體巨星有極大的不同,氣體巨星可能沒有固體的表面,而主要的成分是氫、氦、和存在不同物理狀態下的水。

基本介紹

  • 中文名:類地星球
  • 外文名:terrestrial planet
  • 釋義:以矽酸鹽岩石為主要成分的行星
  • 意義:行星上可能孕育生命
  • 所屬學科::天文學
分類,構造,特點,尋找歷史,幾千年前,從漢代起,15世紀末,2003年12月,意義,

分類

八大行星分為三類:類地行星、氣體行星和遠日行星。
類地行星包括水星、地球、火星、金星。類地行星是與地球相類似的行星。它們距離太陽近,體積和質量都較小,平均密度較大,表面溫度較高,大小與地球差不多,也都是由岩石構成的。
所謂類地行星是指類似於地球的行星,天文學家認為這些行星上可能孕育生命,因而有研究意義。

構造

類地行星的構造都很相似:中央是一個以鐵為主,且大部分為金屬的核心,圍繞在周圍的是以矽酸鹽為主的地凾。月球的構造也相似,但核心缺乏鐵質。類地行星有峽谷、撞擊坑、山脈和火山。類地行星的大氣層都是再生大氣層,有別於類木行星直接來自於太陽星雲的原生大氣層。

特點

理論上,類地行星或是岩石可以分為兩類,一類以矽化合物為主,另一類以碳化物為主,像是含碳球粒隕石的小行星。這兩類分別稱為矽酸鹽行星和碳行星(或"鑽石星")。
宇宙中是否存在和地球相類似的行星?地球是宇宙獨一無二的驕子嗎?這是非常深刻的問題。迄今為止沒有人給出肯定或者否定的回答。天文學家已經在銀河系發現若干和地球相似的表面由岩石構成的行星。它們的質量遠遠超過地球,也缺乏圍繞旋轉的類似太陽的星球,而是圍繞已經死亡的星體旋轉。現在對於這個問題的回答,有了里程碑式進展。科學家在太陽系外部發現了一個和地球非常相似的行星。其行星編號為155,是太陽系外最小的行星。其半徑是地球的2倍,質量是地球的7.5倍。距恆星300萬千米(0.021天文單位)。這個行星的軌道周期為1.94天。其軌道大小只有太陽系水星軌道的十分之一。這顆新發現的行星所在的星系名為Gliese 876。它圍繞一顆名Gliese 876的恆星運行。
研究組科學家認為,雖然沒有直接證據表明這顆行星的表面是由岩石構成,但是從質量的測定排除了它是木星那樣的氣體構成的行星。數據表明,它很可能是具有鎳/鐵岩石或者矽覆蓋物的地形結構。介於地球陸地結構和天王星/海王星的熱化的巨大冰結構之間。它具有稠密的蒸汽雲層。
這項成果是由位於夏威夷莫納克亞山頂的凱克天文台觀測得到的。凱克天文台擁有2台全世界最大的10米光學巨型望遠鏡。每一台有8層樓高,重350多噸。這次的成功發現也要歸功於凱克天文台技術的改進——光譜儀CCD探測器的精確度提高,從3米/秒提高到1米/秒,為今後能夠發現銀河系內質量和地球相當的行星打下了基礎。

尋找歷史

幾千年前

人類從幾千年前起,就開始了拓展疆土的努力。
《山海經》稱:"禹使大章步自東極至與西垂,二億三萬三千三百里七十一步;又使豎亥步南極北盡於北垂,二億三萬三千五百里七十五步。"中國人在4000多年前,就已經開始了大規模、有組織的地理測繪和國土資源普查工作,堪稱中國的地理大發現。

從漢代起

從漢代起,中國人的眼光開始瞄準海洋。到了唐、宋以後隨著中國造船技術的高度發展,中國和印度、波斯、阿拉伯的商船經常往來於南太平洋和印度洋之間,15世紀初,鄭和在不到30年間7次下西洋。對於鄭和下西洋,李約瑟博士這樣評價:時間最早,規模最大,造船技術航海技術最先進,海上力量最強,超越了當時世界海軍總軍力。然而,最後的地理大發現,卻是由歐洲人完成的。

15世紀末

由西班牙及葡萄牙發起並完成的地理大發現,將世界版圖大幅擴展。隨即,"陸權帝國"步入衰亡,"海權殖民帝國"崛起,地球從此成為一個整體。
上世紀80年代起,地球人的眼睛,開始瞄準太陽系外的行星。從1995年2月開始,"鳳凰計畫"開始利用澳大利亞新南威爾斯的帕克斯64米射電望遠鏡,觀測200光年以內約1000顆鄰近的類日恆星,但至今找到的100多顆太陽系外行星,幾乎全都是由熾熱的氣體組成,而不是由岩石和礦物組成的類地球行星。

2003年12月

英國科學家宣布,在離地球25光年遠的恆星"織女星"(Vega)周圍,可能環繞著一顆與地球相似的類地行星。
尋找太陽系外行星最大的困難,就是行星本身不發光,反射的信號極其微弱,恆星的光芒要比它周圍的行星亮100萬100億倍,必須禁止掉恆星的光亮才能突出行星的特徵。美國航空航天局準備多方面解決這個問題。
在智利拉西拉(La Silla )天文觀測台工作的瑞士與法國天文學小組發現了新的類地行星。這顆行星的體積與海王星相當,質量約為地球的十七倍,它與太陽系的距離約為20.5光年。
該行星在圍繞著處於天秤座的G1 581紅矮星(G1 581紅矮星的質量約是太陽的三分之一)做高速運轉。據天文學家們觀測,它圍繞該紅矮星旋轉一周只需要五天時間。
歐洲南方天文觀測台的科學家們在向外界宣布這一新發現時表示,他們暫時還沒有為該行星找到一個合適的名字。
天文學家們稱,我們所處的銀河系中大部分恆星都類似於G1 581紅矮星,我們太陽系附近的恆星中有80%都屬於這一類型。天文學家們對研究這類非氣態的巨大行星很有興趣。據從事此項研究的法國天文學家哈維爾-德爾佛塞表示:“我們的這一發現說明一些不大的恆星周圍也存在著普通的行星。這也給了我們一個啟示:紅矮星也可以成為我們探尋其它類地行星的一把鑰匙”。
天文學家們還稱,在目前已發現的170多顆行星中,只有5顆行星體積小於新發現的這顆行星。天文學家們在觀測此行星時使用了HARPS系統和智利北部天文觀測台的天文望遠鏡。
歐洲天文學家們還解釋稱,本次發現的這顆行星在距離G1 581紅矮星六百萬公里的區域內運轉,其表面溫度約為150℃。作為比較,太陽系內距太陽最近的行星--水星與太陽的距離為五千八百萬公里,它圍繞太陽旋轉一周需要88天。

意義

在已發現的53顆太陽系外行星中,有1顆類似於地球的行星。科學家發現的這顆類地行星,距離地球2.5萬光年,位於銀河系中部近處,其直徑與地球相近而稍大於地球,質量可能介於地球與“海王”星之間即比地球稍重,圍繞著1顆熱度與太陽一樣的中央天體運行。同時,它與這個恆星之間的距離也與日地之間的距離相近,約在1至4個天文單位之間,使其能夠維持生命生長。由於距離地球較遠,天文學家目前尚無法證明它上面是否存在液態水或任何可以孕育和維持生命的要素,但其與恆星的距離對存活生命來說卻恰到好處。
值得重視的是,這一類行星的發現,啟迪科學家認識到,雖然宇宙大自然絕少把行星置於從地球到太陽的距離,但這種行星並非沒有。它增添了天文學家尋找可能已成為生物進化活動立足之地的行星的勇氣。
美國天文學會1999年1月7日曾宣布,根據“哈勃”太空望遠鏡1998年10月的觀測發現,宇宙大約含有1250億個星系,比1995年該鏡探獲的800億個星系又多出450億個。銀河系僅是其中的一個普通星系,太陽僅是銀河系2000億到4000億顆恆星中的一顆普通恆星,人類搖籃地球僅是太陽系9大行星中一顆中等個兒的行星。如此看來,絕不能說宇宙中只有地球存活著生命。依宇宙之大,人類目前尚未找到地外文明,僅僅是時間問題而已。

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