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第25章 安魂曲 (第2/8頁)

道平面(黃道面)的距離都在3度以內。

側檢視顯示水星的軌道明顯偏離黃道面(7°)。水星的軌道比月球的更傾斜,月球的軌道距離黃道面略大於5°。當天文學家定義小行星和柯伊伯帶天體的軌道時,他們意識到這些天體大多數也顯示順行,但有些遵循高度橢圓的路徑,稱為偏心軌道(Eccentric orbits)。

另外,雖然有些軌道面接近黃道面,但其他軌道則明顯地向黃道面傾斜。

行星的排列及其軌道平面的方向:所有八顆行星軌道的斜向檢視

行星軌道(上)和月球軌道(下)相對於黃道平面的方向

八大行星之間在許多方面的不同。當它們繞著太陽轉的時候,所有的行星都是逆時針旋轉的,除了金星,它是以逆行的方向旋轉的,也就是說從太陽的北極向下看是順時針的。

天文學家透過指定行星的傾斜度來描述其旋轉軸的方向:垂直於行星軌道平面的軸線傾斜度為0°,平行於軌道平面的軸線傾斜度為90°。如果我們比較這兩顆行星,我們可以看到它們顯示了一系列傾斜。

傾角決定了行星是否有季節,因為地軸與行星繞太陽公轉的方向相同。當行星的軸線傾斜時,照射在行星上某一位置的日照(入射太陽輻射的數量)會在一年之內發生變化。

每個行星的旋轉軸相對於黃道面傾斜不同。天王星的軸線幾乎平行於黃道面,而金星的軸線幾乎是顛倒的

不同的行星完成一次完整的自轉需要不同的時間。地球繞地軸自轉需要一天(24小時)。相比之下,金星的自轉速度比較慢,需要243個地球日。

木星、土星、天王星和海王星在17小時內旋轉一週。不同的行星繞太陽公轉的時間也不同。開普勒第三定律指出,行星離太陽越遠,繞太陽公轉的時間就越長。例如,水星只需要88個地球日,而海王星需要165個地球年。

當我們考慮行星的大小和密度時,我們可以看到行星分為兩類。靠近太陽的內行星(水星、金星、地球和火星)相對較小(地球大小或更小),平均密度相對較高(大於玄武岩的密度)。高密度表明行星的質量主要由岩石或金屬組成。由於內行星與地球相似,它們被統稱為類地行星(terrestrial planets)。

外行星,即那些離太陽更遠的行星(木星、土星、天王星和海王星)都比地球大得多。此外,它們的平均密度都要低得多,這表明它們主要由氣體或冰組成。在這裡,冰不僅指凍結的水,也指其他化合物的固體(如凍結的二氧化碳或氨)。

由於它們與木星相似,外行星傳統上被稱為類木行星(Jovian planets)。最後,除了水星和金星,所有的行星都有衛星,但沒有兩顆行星的衛星數量相同。木星具有環,即沿木星赤道執行的由細小物體組成的細帶。

除了行星之外,太陽系還包含許多其他天體。所有都顯示順行,但有些軌道偏心率很大,可能相對於黃道面(Ecliptic plane)傾斜。儘管它們數量眾多,但太陽系中除太陽以外的所有天體加起來只佔太陽系質量的很小一部分(0.15%),99.85%的質量在太陽內部。

2.4太陽系的起源

如果你能以某種方式回到50億年前,你會發現我們的太陽系並不存在。在它的位置上,你會發現一個星雲,一個由氣體和塵埃組成的雲團。這個星雲的大部分由氫(74%)和氦(24%)組成,它們是宇宙大爆炸遺留下來的氣體。

剩下的元素包含了元素週期表中所有其他90種不同比例的自然存在的元素。回想一下,這些元素是由恆星的核聚變反應、超新星爆炸形成的。星雲包括揮發分(Volatile ma

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