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內容 水星............................................................................................................................ 2 金星............................................................................................................................ 3 地球............................................................................................................................ 3 火星............................................................................................................................ 4 火衛一.................................................................................................................... 4 火衛二.................................................................................................................... 4 木星............................................................................................................................ 4 木衛一.................................................................................................................... 5 木衛二.................................................................................................................... 5 木衛三.................................................................................................................... 5 木衛四.................................................................................................................... 6 土星............................................................................................................................ 6 土衛一.................................................................................................................... 6 土衛六.................................................................................................................... 6 太陽................................................................................................................................ 7

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行星 目前已知有九大行星。這些行星通常分為兩類:內行星 (水星、金星、地球和火 星) 及外行星 (木星、土星、天王星和海王星)。內行星較小,主要是由岩石和鐵 組成。外行星較大,主要是由氫、氦及冰組成。冥王星不屬於任何一類,目前 對於它是否應歸類為主要行星仍有所爭議。 在 1995 年以前,太陽系是唯一已知會繞著太陽這顆恆星運行的行星系統。直到 1995 年,天文學家發現了一顆質量約為木星的 0.6 倍的行星繞著 51 Pegasi 星運 行。木星是我們的太陽系中質量最大的行星。很快地,天文學家又發現一顆質 量約為木星的 8.1 倍的行星繞著 70 Virginis 星運行,以及一顆質量約為木星的 3.5 倍的行星繞著 47 Ursa Majoris 星運行。此後,天文學家發現許多其他星球的 周圍都有行星和正在形成行星的塵埃盤。大部份的天文學家認為整個宇宙可能 有無數個類似太陽系的系統。

水星 水星是所有行星中距離太陽最近者,平均距離約為 5800 萬公里 (約為 3600 萬英 哩)。它的直徑為 4,879 公里 (3,032 英哩),體積和質量約為地球的十八分之一。 水星的平均密度約和地球相等,高於任何的其他行星。水星表面的地心引力約 為地球表面地心引力的三分之一,或等於月球表面重力的兩倍。 水星繞太陽公轉一週的時間為 88 天。雷達觀測顯示它自轉一週需要長達 58.7 天,是公轉一週時間的三分之二。因此,每兩個水星年只有三個水星日。面向 太陽的一面會變得極熱,而背向太陽的一面很快就會降到極冷的溫度。每公轉 一週,水星在軌道上最接近太陽的一點 (稱為行星的近日點) 便會移動十分微小 的距離,是由於受到其他行星的重力影響。對於水星近日點變化的觀察是最先 能證明愛因斯坦相對論的現象之一,這個理論預測到這個變化現象。 水星的高密度表示該行星最主要的成份是相當密集且大量的鐵元素。然而,水 星的表面幾乎不含鐵,表示水星大部份的鐵現在都集中在巨大的鐵質核心內。 在太陽系早期與其他原行星的撞擊可能造成水星許多低密度的地殼脫落,留下 高密度、含大量鐵質的核心。

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金星 金星是天空中亮度僅次於太陽和月球的星體。這顆行星出現在東方日出時稱為 晨星,出現在西方日落時稱為昏星。古代將昏星稱為長庚星 (Hesperus),而晨 星稱為啟明星 (Phosphorus 或 Lucifer)。由於金星和地球的軌道與太陽的距離之 故,只有在日出之前三小時或日落之後三小時才能看得到金星。 當透過望遠鏡觀測時,金星和月球一樣有盈虧變化。最高亮度 (星光等級為 4.4,是最亮星體的 15 倍) 是出現在金星較接近地球時的弦月位相。金星的滿月 位相較小也較暗,因為滿月位相只有在金星位於太陽距離地球較遠的一邊時才 會發生。金星在天空中的位相和位置每 1.6 年重複一次。「金星凌日」(當金星 通過太陽和地球之間時) 是很少見的,每一百多年會發生兩次。

地球 地球是唯一已知有生命延續的行星,也是人類的「家園」。從外太空看地球, 地球就像是一顆巨型的藍色大理石,在藍色的海洋上飄著漩渦狀的白雲。約有 百分之 71 的地球表面覆蓋著水,這對生命十分重要。其餘的部份是陸地,大部 份是高出海面的陸地板塊。 數千年來,人類只能猜測有關地球和太陽系中其他可觀測到的行星的一切。許 多早期的想法 — 例如,地球是一個球體,並且繞著太陽運行 — 都是建立在傑 出的推論上。然而,只有利用科學方法和科學儀器的發展,特別是在十八和十 九世紀間,人類才能開始收集資料,證明與地球和太陽系其他行星有關的理 論。例如,透過研究在岩層中找到的化石,科學家們得知地球的歷史比先前所 想像的更為久遠。 經過近年來的太空探測,現在我們知道地球是太陽系所有行星和衛星中,地質 活動最頻繁的星球之一。地球長時間來不斷在改變:陸地消長;海洋形成與改 變;陸地板塊移動、分裂又合併。 月球 自十七世紀發明望遠鏡以來,人類發現了許多關於月球的奧秘,而 1950 年代開 始發射的太空船讓人類對月球有更深入的瞭解。現在已知月球是一個略呈蛋形 的球體,主要成份為岩石和金屬。月球上沒有液態水,沒有大氣,也沒有生 命。月球會發光是因為反射太陽的光。雖然月球看起來很亮,但它平均只反射 投射在它表面上的光的百分之 7。這種反射性稱為反照率,月球為 0.07,與煤 屑類似。 月球的直徑約為 3,480 公里 (約 2,160 英哩),大約為地球的四分之一。月球的質 量只有地球質量的百分之 1.2。月球的平均密度只有地球平均密度的五分之三,

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而表面重力只有地球海平面重力的六分之一。月球以橢圓形的軌道繞著地球運 轉,平均距離為 384,403 公里 (238,857 英哩),平均速度為每小時 3,700 公里 (時 速 2,300 英哩)。它自轉一週是 27 天 7 時 43 分。從地球上觀看,月球從一種位 相變化到下一次類似的位相需要 29 天 12 時 44 分;這段期間稱為一個太陰月。 由於月球自轉一週的時間和它繞地球公轉一週的時間相同,因此月球面對地球 的部份 (「面向」) 永遠都不會變。

火星 火星是從太陽算起的第四顆行星,它與太陽的平均繞行軌道距離約為 2.28 億公 里 (約 1.41 億英哩)。火星是以古羅馬的戰神命名,有時稱為紅星,因為它在地 球夜晚的天空中看起來是火紅色的。 火星是一顆很小的行星,直徑約為地球的一半,而質量約為地球的十分之一。 火星表面的地心引力約為地球的三分之一。火星的直徑和表面重力都是月球的 兩倍。火星的表面積幾乎和地球的陸地表面積相同。一般相信火星的年齡約和 地球相同,都是在約 46 億年前由形成太陽和其他行星的會旋轉的凝縮氣體塵埃 雲所形成的。

火衛一 火衛一 (Phobos) 的軌道與火星的平均距離只有 9,378 公里 (5,827 英哩),是太陽 系中離行星最近的衛星。事實上,由於這顆衛星距離行星太近,因此火星重力 所造成的潮汐力正緩慢地將它往下拉。火衛一每一百年約往內轉 1.8 公尺 (約 6 英呎)。大約再過 5 千萬年後,火衛一就會因為太靠近火星而分裂,形成火星周 圍的行星環,或是撞上火星表面。由於火衛一距離火星太近,因此它在幾近圓 形的軌道上公轉一周只需 7.65 小時,每天可以快速繞行火星三圈。從火星的表 面看火衛一,它一年約通過太陽盤面前 1,300 次。這顆衛星不斷受到潮汐力的 牽引,也就是永遠以同一面向著火星,就像月球總是以同一面向著地球一樣。 因此火衛一的自轉周期和公轉周期相等。

火衛二 火衛二 (Deimos) 的軌道與火星的平均距離為 23,460 公里 (14,580 英哩),公轉一 周為 1.26 個地球日。這顆衛星的軌道幾乎是圓形的,相對於火星赤道僅稍微傾 斜。火衛二自轉一周和公轉一周的時間完全相同,永遠都是以同一面向著火 星,就像從地球表面只能看到月球的同一面一樣。

木星

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木星的軌道與太陽的平均距離為 7.8 億公里 (4.8 億英哩),約為地球到太陽距離 的五倍。木星年 (或是繞行太陽一周所需的時間) 為 11.9 個地球年;而木星日 (或是自轉一周的時間) 約為 9.9 小時,還不到一個地球日的一半。

木衛一 木衛一 (Io) 有巨大且密集的鐵質核心,核心外包圍了一層含有熔化的矽氧化合 物的地幔。由於這顆衛星的外層 (地殼) 主要是由硫和硫化物所組成,因此它的 表面會有黃色、橙色、紅色、白色、藍色、棕色和黑色的區域。木衛一擁有太 陽系中最活躍的火山活動,表面佈滿數百座火山。有些噴出的硫質熔岩和二氧 化硫氣體可高達 300 公里 (186 英哩)。這些火山口也會噴出比太陽系中任何已 知的行星表面溫度更高的熔岩 — 可高達 1727°C (3140°F)。天文學家已證實這 些火山口周圍有含鎂豐富的矽酸鹽,這種熔岩要在極高的溫度下才能熔化。

木衛二 木衛二 (Europa) 比月球稍小,半徑為 1,565 公里 (972 英哩)。它和月球一樣,都 是太陽系中的十大衛星之一。木衛二主要是由矽酸鹽類岩石所組成,這類岩石 含有矽和氧的化合物。木衛二的表面覆蓋著冰層。在冰層下方約 5 公里 (約 3 英 哩) 處,可能有 50 公里深的 (30 英哩深的) 液態水或 100 公里深的 (60 英哩深的) 半溶雪的海洋。重力讓木衛二的內部保持溫暖。這顆衛星的軌道並不是很完美 的橢圓形,因為它稍微受到了附近木衛三和木衛一的重力所牽引。因此,木衛 二會搖擺地繞著木星運行,而且它會因木星、木衛三和木衛一的相互拉力而稍 微縮合及伸長。這種伸縮會造成衛星內部的磨擦,產生熱源,讓冰層下保持半 溶雪或液體的狀態。

木衛三 木衛三 (Ganymede) 堅硬的冰質地殼估計約為 75 公里 (約 45 英哩) 厚。有些科 學家相信這顆衛星的地幔 (地殼的下一層) 可能含有液態水或半溶的雪。這顆衛 星的表面有遍布隕坑的古老黑暗區,也有年代較新的明亮區。木衛三的隕坑和 月球等岩石地殼上的隕坑不同,它的隕坑有平坦的坑底和光滑的坑壁,這是由 於緩慢流動的冰將這顆衛星的表面抹平了。最大的隕坑區為「伽利略區」 (Galileo Regio)。這個年輕的地域佈滿長條狀的平行溝槽和長脊,稱為縱溝 (sulci)。根據科學家們的理論,這些縱溝的起源是在鄰近木衛四的強大重力將木 衛三的軌道拉成略微橢圓形之時。木星的重力加上木衛四的重力會讓木衛三稍 微縮合及伸長。木衛三內部的岩石彼此磨擦,產生熱源,使地殼軟化。地殼軟 化造成大塊的冰滑動並彼此碰撞,因而讓地殼產生皺摺,形成縱溝。由於現在 木衛三的軌道變得更圓,因此地殼也變得更冷且更堅硬。木衛三或許有氧氣 層,但因為太薄故無法呼吸。氧氣的產生可能是因為陽光或帶電粒子被木星磁 場吸入,然後將水分解為氧和氫。1995 年哈伯太空望遠鏡發現了木衛三周圍有 臭氧 (由氧組成的分子) 的證據。

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木衛四 木衛四 (Callisto) 是圓形的,也是太陽系中第三大的衛星。這顆衛星的半徑為 2,403 公里 (1,493 英哩),大小幾乎與水星相同。但是,因為木衛四大部份是由 低密度的冰層所組成的,所以它的質量只有主要成份為岩石和金屬的水星的三 分之一。木衛四的內部或許並未像木星的另外三大衛星 (木衛一、木衛二和木衛 三) 一樣,區分成岩石核心和外面的冰層物質。相反地,科學家們相信,整個木 衛四是由岩石和冰混合組成的,越接近其核心的地方,岩石的比例佔得越高。

土星 土星最獨特的地方就是它的環狀系統,由義大利科學家伽利略於 1610 年使用最 早發明的望遠鏡之一首次發現的。當時他不瞭解土星環和土星本身是分開的, 因此便將它們稱為「把手」(ansae)。荷蘭天文學家海更斯 (Christiaan Huygens) 首次正確描述了土星環。1655 年,海更斯希望進一步證明他的理論,為了不讓 他人搶先發表,他用密碼寫下了一連串的字母,經正確排列後形成一句拉丁 文,翻譯為「土星被扁平的環所圍繞,與土星本體是分離的,傾斜成橢圓 形。」土星環依發現的順序命名,由土星往外依序為 D、C、B、A、F、G 和 E 環。現在已知土星環是由 100,000 個以上的各個細環所組成的,每條細環都圍 繞著土星運行。

土衛一 土衛一 (Mimas) 最獨特的地方就是有一個小行星撞擊隕坑,名為 Herschel。這 個 130 公里 (78 英哩) 的隕坑寬度是土衛一本身直徑的三分之一。最初發現 Herschel 是在美國「旅海家」(Voyager) 探測器於 1980 年所拍攝的照片中。 Herschel 的外壁高 5 公里 (3 英哩),坑底深 10 公里 (6 英哩),而中央頂點高出 坑底 6 公里 (3.6 英哩)。土衛一也有許多裂縫,稱為裂谷 (chasma),主要分布在 土衛一的 Herschel 隕坑的另一邊。這些裂谷可能是由小行星撞擊的壓力所造成 的。最大的裂谷為 Ossa、Pelion、Qeta 和 Pangea。土衛一表面的其餘部份佈滿 了較小的隕坑,其中最大的是 Arthur 隕坑,它的大小為 Herschel 的一半。土衛 一上幾乎沒有地質活動的跡象,並且因體積太小而無法保留住大氣層。

土衛六 土衛六 (Titan) 的表面隱藏在厚厚的橘色雲層下面。美國「旅海家」(Voyager) 探測器無法清楚觀測到土衛六的表面。然而,研究土衛六的化學和溫度的行星 科學家們相信,這顆衛星的表面或許有甲烷湖,甚至有甲烷海洋。哈伯太空望 遠鏡觀察土衛六反射的熱氣,便能製作出一些表面圖,包括一塊大小與澳洲相 等的高原。如果土衛六有甲烷海,則這個地區就可能會是陸地。

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太陽 太陽是一個熾熱、發光的巨大氣體團塊。太陽強大的引力讓地球和太陽系中其 他行星持續地繞著它運行。太陽的光和熱影響了太陽系中所有的星體,並讓地 球上的生命得以延續。 Microsoft ® Encarta ® Reference Library 2005. © 1993-2004 Microsoft Corporation. All rights reserved.

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