为什么说类地行星、类木行星、冰巨星是恒星系里奇特的存在

著者：黄姤（@外空生物学） 著述：黄媂（@太空生物学）

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「行星」是什么？

「行星」这个词的由来是由于这种天体会在宇宙中移动，它们就好像附有生命力般每时每刻围绕着恒星移动着，太阳系8大行星它们的公转方向全部与太阳的自转方向相同都是自西向东的，自转方向除了金星、天王星是自东向西的以外，其它6大行星都是自西向东进行自转的，2006年8月24日之前天文学定义「行星」的条件是：

• 1.质量要足够大、
• 2.体积要足够大、
• 3.外表要呈现出近似于球体的外形、
• 4.不可以发生核聚变反应、

但是用这些条件定义出来的「行星」遭到很多天文学家反对，这个备受争议的问题一直不能在科学的层面上达成共识，因此这个问题也成为了2006年《国际天文学联合会》大会讨论的重点，于是在2006年8月24日的会议上把「行星」的定义决定下来了：

• 1.必须要是围绕恒星运转的天体且不能是卫星、
• 2.必须要有足够大的质量以至于可以克服固体应力达到流体静力平衡的球体状、
• 3.必须要有清除公转轨道附近区域小天体的能力，公转轨道附近区域范围内不可以有比「行星」更大的天体、

图解：2006年8月24日之前行星的定义不能达成共识

第26届《国际天文学联合会》大会上的决定

太阳系里的行星按照围绕中心点（太阳）旋转的顺序从远到近依次为：海王星、天王星、土星、木星、火星、地球、金星、水星，这8颗行星当中有5颗是可以直接用肉眼观看到它们分别是：水星、金星、火星、木星、土星，由于距离太过于遥远了肉眼根本不能看到天王星和海王星。

在2006年8月24日之前，全世界的人都承认了太阳系中是存在着9大行星的，「冥王星」就是从行星行列中被降级的“行星”，由于2005年发现了一颗距离比它更遥远、体积比它更大的天体，这颗名为「阋神星」的天体在当时测得的体积比「冥王星」略大，正是这个原因导致「冥王星」被降级成为矮行星。事实上，「冥王星」的体积是比「阋神星」大的，但是质量是略小于「阋神星」。

天文学家不可能把「阋神星」命名为“第10大行星”，原因是因为假如在太阳系里再发现类似「冥王星」与「阋神星」这些天体，天文学家不可能将它们全部归类为行星，因此在2006年8月24日举办的第26届《国际天文学联合会》大会上通过投票的形式将行星的定义更改了，并且把「冥王星」和「阋神星」归类为矮行星。

• 2010年采用恒星掩星的方法对阋神星的体积进行测量，测得的结果显示「阋神星」的直径约为2326±12千米，质量为：1.66✕10^22千克。
• 2015年7月NASA的“新视野”号测得「冥王星」的直径约为2377±4千米，质量为1.47×10^22千克。

八大行星共同组成了一个围绕太阳旋转的行星系

太阳系的主要成员主要有1颗恒星、8颗大行星、185颗卫星、矮行星、彗星、小行星以及一些不同形状的星际物质，这些天体共同组成了一个星系以下级别的天体结构，天文学称之为——太阳系。其中8大行星一共可以分成三类，分别是：类地行星、类木行星以及冰巨星。

类地行星——顾名思义就是类似于地球的行星，类地行星一共有4颗，它们分别是火星、地球、金星以及水星，类地行星一般都是比较临近太阳的，类地行星的特点就是体积和质量都特别小、但是物质的密度较大并且表面温度也较高。这4颗类地行星不仅体积相当，而且它们都是由岩石构成的，既然地球可以孕育出生命，那么其它3颗类地行星也极有可能会诞生生命。从某种意义上说，类地行星其实就是岩石行星。

类木行星——在太阳系中体积最大的行星莫过于木星和土星了，排名第一的是木星，排名第二的是土星，类木行星与地球一样表面都是有一层浓厚的大气层包裹着，与地球不同的是类木行星的大气层下面却并没有坚实的表面，但是却有着一片温度极高的“海洋”，与地球不同的是组成这片海洋的并不是海水，而是我们熟知的化学元素·氢，这些液态状的氢就是木星和土星的主要成分，从某种意义上说，类木行星其实就是液态行星。

冰巨星——在太阳系中温度最低的行星莫过于海王星和天王星了，虽然天王星距离太阳的位置比海王星近，但是温度却比海王星的低，海王星以零下218摄氏度位居第二名，天王星以零下224摄氏度位居第一名，冰巨星也和类地行星、类木行星一样也拥有一层层深厚的大气层，不同的是这层大气层的主要成分是氢分子，冰巨星的表面被一层非常厚的胺冰、甲烷冰长年覆盖着，冰层之下就是坚硬的球核。从某种意义上说，冰巨星其实就是冰晶行星。

属于类地行星的火星、地球、金星以及水星，由于它们的分布区域被火星与木星之间的小行星带分割开了，因此天文家也称它们为内太阳系行星。属于类木行星的木星和土星，由于它们的体积太过于庞大，因此天文家也称它们为巨行星。属于冰巨星的海王星和天王星，由于它们是通过望远镜发明发现的，因此天文家也称它们为远日行星。

「行星环」

在太阳系当中拥有行星环的行星不只是只有土星，其中木星、海王星、天王星都是拥有行星环的，只不过这3颗行星的行星环并不突出，所以很难看到它们的环。行星环这种环形结构是围绕着行星运转的物质环，物质环是由上万甚至上亿块岩石、冰块等共同组成，因为它们也会反射太阳光而使得它们发光，因此称它们为——「行星环」。「行星环」的存在不仅表明了行星的独特之处，还为天文学家提供了研究太阳系早期起源以及演化的过程提供了重要的线索。

「行星」是如何形成的？

早期的宇宙是处于一种非常混沌的状态，空间中到处弥漫着星际尘埃，其实每一个行星都蕴含着非常多的星际尘埃，因为行星都是由这些尘埃组成。

举例说明：

太阳系大约在50亿年前就存在着非常多星际尘埃，这些微小的尘埃它们之间会相互碰撞从而使得它们会互相结合在一起，经过长时间的碰撞、结合于是就形成了大量的「行星胚」也称为「星子」，这些「行星胚」广泛分布在太阳系里，早期的太阳系至少拥有超过几十亿的「行星胚」，它们都有一个共同的特点，那就是它们都围绕着位于太阳系中心区域的太阳作公转运动。

尘埃与尘埃之间会互相结合，「行星胚」与「行星胚」之间也会互相结合。以下就是两种情况，无论是哪一种情况，最终的结果都是一样。

假如两个「行星胚」的体积大小差距很大，但是它们运动的速度都差不多，那么「行星胚」碰撞之后体积较小的「行星胚」就会被体积较大的「行星胚」吞没而合为一体，因此较大的「行星胚」体积就会变得越来越大。

假如两个「行星胚」的体积相差不大，但是它们运动的速度都非常快，那么「行星胚」碰撞之后彼此都会解体变成许多小石块，小石块又会被大的「行星胚」吞没，随着时间的发展太阳系里的「行星胚」数量就变得越来越少了，直到演化成今天我们所熟知的太阳系。大行星就是当时比较大的「行星胚」所演化的结果，而那些还没被吞没的小石块就演化成了小行星。

下面我来谈谈另一个关于行星是如何形成的比较受争议的话题——赖安奥利里和阿维利奥伯这两位是来自于美国哈佛史密森天文物理中心的科学家，他们坚信位于银河系中央的小型黑洞以超光速的速度向外喷射出大量行星，行星是在黑洞中诞生的。

宇宙中的“无底洞”就是用来形容黑洞这种引力极强的天体，这种天体之所以会称它为黑洞，完全是因为任何物质一旦落入它的事件视界范围内就无法再挣脱出去了，这种天体的引力能够吸住任何物质包括光，因此黑洞是无法被直接观测到的，证明黑洞的存在只能是通过测量它对周围天体的作用和影响，从而间接观测和推导它的存在。

赖安奥利里和阿维利奥伯认为能够喷射出行星的黑洞它的质量只有太阳的10倍，是一种小型黑洞。目前我们的银河系中央至少存在上以亿计的小型黑洞，它们都是围绕在特大质量黑洞附近的，当那些把行星喷射出银河系时的小型黑洞它们会进一步接近特大质量黑洞，这就好比是小型黑洞向特大质量黑洞前行的推进器，那么宇宙中到底有多少个黑洞可以喷射行星以及黑洞是如何排斥喷射行星的，这点赖安奥利里和阿维利奥伯也不能够解释，这个只能有待于科学的继续探索和探研。

行星家族里的小成员

「小行星」是一种和大行星一样环绕着太阳公转的天体，但是小行星的体积和质量比行星小得多，因此被称为「小行星」，在火星和木星之间有一片区域大约存在几十万颗小行星，因此称为「小行星带」，不是所有的小行星带都称作小行星带的，比如海王星以外的那一片区域被称作为「柯伊伯带」。目前太阳系内发现的小行星数目有约70万颗，但是这个数量与银河系存在的恒星相比简直是小巫见大巫，因为银河系内存在的恒星多达4000亿颗。

天文学家对小行星的了解并不多，所能研究的样品实在是少之又少，科学家只能对坠落到地球表面的小行星作研究，通过分析它们的成分以及年龄来了解有关它们的一切，那些坠落到地球表面的小行星称为「流星体」。当流星体以极高的速度闯进地球的大气层时，由于流星体的表面会与空气发生剧烈的摩擦，导致流星体以温度极高的状态气化一些物质，因此它们看起来会发出耀眼的强光，这就是人们喜欢看的「流星」，一些体积较大的流星体在进入大气层后并没有完全被气化，当它们掉落在地面时这个时候就称作为「陨星」。

图解：流星体的表面会与空气发生剧烈的摩擦，导致流星体以温度极高的状态气化一些物质

黄姤结语·辟谣

我在很多科普节目里看到过一些作者把「小行星」比喻成一块完整单一的岩石，其实这种说法是不严谨的，因为小行星的密度是低于岩石的，从一些探测器所拍到的照片可以清晰看到一些体积较大的小行星它们的表面存在高高的环形山，比如2014 EC上面的环形山就表明了它的密度是非常小的，它的组织也是比较松散的，说它是暂时粘合在一起的也不为过。假如2014 EC遭遇了与其体积相当的天体撞击，2014 EC不但不会碎裂反而会与撞击物融合在一起。

图解：2014 EC

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