表 12.2 太阳系主要天体的特征
水星 |
金星 |
地球 |
火星 |
木星 |
土星 |
天王星 |
海王星 |
冥王星 |
太阳 |
月 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
距太阳平均距离 106km |
57.8 |
108.2 |
149.6 |
227.9 |
778.3 |
1,427 |
2,870 |
4,497 |
5,900 |
||
公 转 周 期 地球日(d)或年(a) |
88 (日) |
224.7 (日) |
365.3 (日) |
687 (日) |
11.86 (年) |
29.46 (年) |
84 (年) |
164.8 (年) |
248 (年) |
365 (日 |
|
自 转 周 期 地球时(h)或日(d) |
59 (日) |
-243 (日) |
23.9 (时) |
24.6 (时) |
9.9 (时) |
10.4 (时) |
-10.8 (时) |
16 (时) |
6.4 (日) |
27 (日) |
27 (日 |
赤道直径 km |
4847 |
12118 |
12756 |
6761 |
142870 |
119399 |
51790 |
49494 |
1280 |
1890000 |
34 |
质量 (地球质量计为 1) |
0.055 |
0.815 |
1 |
0.108 |
317.9 |
95.2 |
14.6 |
17.2 |
0.0016 |
332,830 |
0.0 |
平均密度 (水平均密度计为 1) |
5.4 |
5.2 |
5.5 |
3.9 |
1.3 |
0.7 |
1.6 |
1.084 |
1.434 |
3.36 |
|
最高表面温度 ℃ |
315 |
315 |
60 |
24 |
-145 |
-168 |
-183 |
-195 |
-217 |
5540 |
10 |
表面重力 (地球表面重力计为1) |
0.37 |
0.88 |
1 |
0.38 |
2.64 |
1.15 |
1.15 |
1.12 |
0.04 |
27.9 |
0. |
已知卫星数 |
0 |
0 |
1 |
2 |
15 |
12 |
5 |
2 |
1 |
0 |
0 |
(据 J.E.Sanders , 1981)
- 行星表层的地形与地质
类地行星的地形,除火星外,大都保留了原始状态,很少经过后期的改造。其显著特点是均分布有大小不等的冲击坑。水星的冲击坑较多,有年青新鲜的、也有较老的。金星的冲击坑较少,一般直径不超过 20km。行星表面已发现的地形单元,有平原、盆地、山脉、和裂谷等。水星的平原多分布在大型冲击坑之间,在水星表面至少有一个大型的多环状盆地,还发现了扇状悬崖,高约 3km,延伸长达几百公里。金星表面上有山脉,高度小,并有穿越赤道的南北向大裂谷。
20 世纪 60 年代中期以来,人类开始用宇宙飞船探索火星,因而目前对火星表面了解较多。火星地表形态大致有如下几种类型:①环形坑及其构成的环形盆地是火星上主要的地表形态,小者直径数百米,大者可达几百公里, 这些环形坑大多是冲击成因的(见图 12.2)。②火山平原和火山锥。火星表面广泛覆盖着火山岩,形成火山平原,约占其表面积的三分之一。此外,还分布有大小不等的火山锥(熔岩锥),有的火山锥直径达 600km,高达 3000m
(图 12.4)。③“运河网”。在火星所摄得的图像中,已判别出许多又长又宽的河道,称为“运河”,其河床认为是过去某个时期流水(或液体)作用的结果。不少“运河”都有大的曲流,并有向下游倾斜的趋势。
风成沙丘。火星上的风速可达 70m/s 以上,风的地质作用十分重要,由于风蚀碎屑的沉积,形成许多沙丘,因此火星表面上风成堆积十分发育。⑤ 峡谷和悬崖。火星表面分布有大的峡谷,常数个相连。还分布有许多悬崖峭壁,其中不少高达 2000m,延伸达 1000km 以上。
类地行星的表层物质,大多由火山岩组成,化学成分以硅酸盐为主。有的表面还有碎屑物覆盖,如水星表面覆盖有一层与月球表土相似的浮土;金星表面有一层厚度不到 1m 的覆盖物。木星的表层物质较为特殊,由氢、氦液体构成,组成所谓液态海。
在火星和水星上,都发现有断裂系统。火星的“运河”把火星表面切割成直径 500~600km 的多边形块体,最长的“运河”长达 500km,宽 200~300km,一般认为可能属于深大断裂性质。水星上的悬崖及线性构造,一些研究者也认为具有断裂的特征。类地行星的断裂大多是在星体发展的初期或稍后阶段形成的。
从类地行星广泛分布火山岩,说明星体发展历史中火山活动普遍存在。据研究,水星的火山活动在 30 亿年前已经结束,金星延续至较晚时期,而火星至今还可能有小规模的、微弱的现代火山活动。
- 行星的内部构造
据目前研究成果,类地行星的内部构造大体与地球相似,类木行星的内部构造了解相对较少。行星的内部构造一般均可分为星壳、星幔和星核 3 个圈层。但不同行星由于其演化过程不一样,其星壳、星幔和星核的厚度比及体积比是不同的。星核一般主要由较重的元素(Fe、Ni、Si、C 等)组成, 密度较大;星壳一般主要由较轻的元素(Si、O、H、He 等)组成,密度较小; 星幔具有过渡性质。水星和金星的核可能为高温的熔融体,而火星和木星可能具有固体的核;类地行星的幔体大多为固体;它们的壳层,除木星外,也均为固体岩石层,且一般较地球厚(表 12.3)。