在太陽系中,八大行星可分成兩類,其中水星,金星,地球和火星為巖質行星,而木星,土星,天王星和海王星為氣態行星,那麼為什麼後四顆行星不是地球這樣的巖質行星呢?其實可以用這樣一句話回答:誰還沒有年輕過呢?!

其實看看行星的形成過程就知道了,比如在太陽系中,由於太陽處於最中心的位置,所以它得到的物質最多並且最先形成,當然開始形成的時候,它也沒有如今這麼大,起初,很可能也只是一顆小行星,由於所處的空間的物質非常密集,所以它的體積快速的壯大,進而形成行星,接著又成為褐矮星,這個時候它已經點亮了內部的氘核聚變,但是它仍然在成長,當它的質量達到木星質量的80倍左右的時候,他就可以點燃內部的氫核聚變,並且成為一顆恆星了,然而這時候太陽周圍的物質還是很密集,所以它還在不斷的吸收物質,於是它的質量也就越來越大,直到今天,它的質量已經是木星質量的一千倍左右。

行星最初的成長也和太陽初期的成長類似,以木星為例,木星最初的時候也並非氣態行星,它也是有小行星一步步成長起來的,開始時它必然也會有一段時間,體積和質量與地球差不多,只是由於木星周圍的物質也很密集,所以它不斷的吸收物質,導致它本身的質量也越來越大,大概地球質量三倍左右時,其星球大氣壓底部的壓力,已經可以將某些氣體壓成液態,這個時候木星就已經開始向氣態行星轉變了,其質量的增加也使得它可以將宇宙中最輕的氫元素和氦元素吸收過來,然而這兩種元素也是宇宙中最多的,所以木星也可以增長得很快,當增長到相當於地球質量5到7倍的時候,其大氣層底部的壓力已經可以將氫氣壓成液態氫,這個時候它就已經是一個完全的氣態星球了。

不過氣態行星和巖質行星並沒有明顯的質量界限,天文學家們曾經觀測到不到地球三倍質量的氣態行星,也曾經觀測到超過地球質量十倍的巖質行星,這兩種行星的質量界限之所以並不明顯,也是由於外界和自身的多種條件決定的,比如自轉的速度,距離恆星的遠近,自身元素的比例等等都會對其有所影響。

木星的質量是地球的318倍,土星的質量是地球的95倍,天王星的質量是地球的14.5倍,海王星的質量是地球的17倍,它們都比地球的質量大得多,所以它們也都是氣態行星,不過天王星和海王星也為天文學家們歸類為寒冷的冰巨星,不管怎樣,它們都是從小到大一步步成長起來的,在它們「年輕」的時刻,它們也都曾經周圍巖質行星存在過。

或許有的朋友要問了,那為什麼地球、金星、水星、火星等就沒有成為氣態行星呢?其實原因很簡單,就是吸收的物質還不夠多而已,看看上圖和下圖的太陽系行星大小比較就知道了。


為什麼土星、木星、天王星、海王星都是氣態巨星,無法形成巖態行星?

一般認為太陽系形成於一個原始星雲盤,各個行星也都在原始星雲盤的不同位置開始成型,但有一個比較奇怪的現象或者大家都沒有注意到過,同一片星雲內部,為什麼有的形成了恆星,有的又形成了行星,還有的居然形成了巨大的氣態行星,下面我們就來看看這是個什麼樣的過程。

太陽系原始星雲盤示意圖

天文學家認為,形成太陽系的是奧爾特雲,來自於上一代恆星的超新星爆發,在其N個天文紀年後某次引力擾動下,中心開始慢慢凝結成原始恆星核,一般二代或者三代恆星的早期星核很有可能是一個岩石質天體,成長過程中質量慢慢增加到能鎖住更多的氫元素,星雲中心氣體密度比較大,其成長過程或者會比較快,直至某天其中心開始核聚變慢慢發熱發光,但其引力仍然大於恆星發光後的恆星風形成的推力,恆星將繼續成長,一直到其將附近引力範圍內的氣體吸納乾淨,此時恆星將不再成長。

星雲中心恆星已經成型

中心的恆星發光後其早期恆星風將強大到將星雲氣體排除出火星軌道,這將造成近恆星軌道內的天體無法繼續成長,到此火星軌道內的幾個天體也已經成型,無法再繼續成長了,因為供其生長的星雲氣體已經被吹跑了。

不過這給了木星軌道及以外的天體繼續長大提供了大量的星雲物質,由於過大的岩石質行星即開始鎖住比較輕的元素,因此類木行星都有一個岩石質內核,並且一般都是氣態巨行星,但其成長是有限度的,因為其附近的土星和天王星的成長對星雲氣體的重新分配都導致木星不可能無限制擴張,最終定位於現在這個狀態。

開普勒10c或者是行星裏的一個奇葩,直徑是地球的2.3倍,質量是地球的17倍,依據我們一般的瞭解這樣的巨型岩石質行星後期會形成類木行星,但它確實存在,除非開普勒望遠鏡看走眼了。

其實我們所瞭解的宇宙就像我們人類瞭解自家的後花園後就想去解釋萬物規律一樣,依據事實來解釋或者能說通,但普適性就不一定了,在我們的理解中,宇宙幾乎是無限的,想要用我們那有限的知識去解釋無限的宇宙,也許我們是想多了,但正是這個無限纔是我們探索的源動力,未來就在不遠處,或許我們再稍稍努力下就能夠得著......

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這些天體。我給大家局部瞭解的認識。木星,中國古代稱為歲星,西方神話中稱他為宙斯。是太陽系中最大的行星,它的直徑是地球的11倍,體積是地球的1316倍,質量是地球的317.9倍。它的赤道半徑71400公里,是地球的11.2倍。木星共有16顆衛星,其中木衛三是最大的衛星,直徑約為5262公里,比水星還大。木衛九距離木星最遠,它圍繞木星運轉一週需要758天。在地面上觀察,木星上有兩個大紅斑,估計紅斑的長度約為20000公里,寬約11000公里,它的顏色有時呈鮮紅色,有時呈暗紅色,科學家們推測,這個大紅斑實際上是一個風暴中心,據說這個颶風已經掛了300多年。木星是一個石質氣態星球,它有一個堅硬的岩石內核,而他的表面卻包褱著一層厚厚的氣體外套,他的大部分質量是氣體。木星大氣非常稠密,主要成分是甲烷、氨、碳、氧等。木星上有極光,還有很強的磁場,磁場的強度比地球強10至50倍。它的軌道呈橢圓形,公轉的速度非常緩慢,繞太陽公轉一週需要11.86地球年的時間,但它自轉的速度卻很快,自轉一週需要9小時50分鐘。由於自轉特別快,所以在地面上觀察它是扁圓形的。土星,土星也屬於太陽系中的巨大行星。中國古代稱之為鎮星。土星的軌道也是橢圓形的,軌道半徑約為14億公里,繞太陽公轉一週約為29.5地球年,土星的自轉很快,再赤道計算它自轉一週的時間僅為10小時14分。土星表面為雲層所覆蓋。在高倍望遠鏡裏,土星是一個帶光環的天體,他的光環的主要成分是冰塊、岩石,由於冰塊和岩石反射陽光,所以人們就看到了美麗的土星光環。它的赤道半徑60000公里,體積是地球的740倍,質量是地球的95倍。迄今為止,人們已經發現土星擁有23顆衛星。其中一些衛星上有大氣存在,有的衛星表面還覆蓋著厚厚的冰,有的還存在著火山活動的明顯跡象。天王星,天王星有很強的磁場,是地球磁場強度的50倍。它的自轉速度很快,自轉一週僅需要15.5小時,繞太陽公轉一週的時間是84.01年。天王星赤道半徑是25400公里,體積是地球的65.2倍,質量是地球的14.54倍。天王星還有11條光環,這些光環都很窄,寬度一般在幾公里到幾十公里之間,光環主要物質是碎冰和石塊。天王星共有15顆衛星。海王星,這是一顆美麗而富有生氣的天體。它的表面是大氣層,時常颳起風暴,它的上空覆蓋著白色的雲層。它到太陽的距離是地球到太陽的距離30倍。海王星的赤道半徑是24600公里,是地球半徑的3.86倍,質量是地球的17.24倍,體積是地球的57倍。海王星繞太陽公轉一週的時間是164.8年,自轉一週需要15.8小時。海王星有八顆衛星。「旅行者2號」探測器用了整整八年漫長的時間,纔到達了海王星。天王星和海王星都沿著軌道圍繞太陽緩慢的運行,它們的橢圓形運行軌跡非常大,那裡的世界都十分廣闊、寒冷、寂寞、孤獨,它們本身都有磁場。這就是天體的基本內容,很好的知識分享給大家。謝謝!


我認為一個天體形成本質由外而內應當是氣液固,像現在標準的地球。天體形成本就是猜想,何不這樣猜想一下。太陽系開始是原始雲盤,而雲盤隨著自身的轉動,受到向心力的作用,星雲物質向中心聚集坍塌,由於形成太陽系的星雲質量較小,無法像銀河系那般龐大,所以旋轉速度低,向心力低,再加上質量低,難以形成黑洞一類的超高密物質,因此只能形成恆星類物質。在物質聚集過程,由於大量物質擠壓出現物質釋放,形成太陽系中心風暴流,風暴流向四周激射,擾動周圍高密度物質打破原有繞太陽系中心旋轉,形成自轉。而低密度物質被吹散。高密度物質在初期會越轉吸引物質越多,繼而物質增加,自轉速度變快,形成自身天體引力。同時在原有公轉上,形成了自身的公轉自吸帶,意即在該公轉帶上,所有的物質都被該類行星物質吸引而形成今天的行星。行星形成初期,密度由外而內依次增大,這是自身向心力導致的正常結果。但在高速公自轉以及其他大天體(主要是太陽)的共同作用下,外層氣體物質會發生逃逸。由於近日行星離太陽較近,受到太陽的風暴激射流影響而自轉的速度比遠日行星快的多,因此內核凝聚更快,在太陽成型前已形成自己岩石核。而遠日行星由於自轉較慢,加上本身物質遠遜於太陽,使得太陽成型後自己岩石核都沒成型,但由於公轉帶比近日行星面積大,因而比近日行星質量更大(如木星土星)。而在更遠的公轉帶由於離太陽距離太遠的緣故,星雲物質逃逸,質量少密度稀薄,形成的形體也較小。冥王星之類外緣型行星,不合太陽系行星形成規律,可能是捕獲類行星。[呲牙]


氣態行星形成的重要原因之一就是要有足夠大的質量,從而能鎖住更多的氣體。形成之初經過同軌道小行星間的兼併,逐漸形成大質量行星,並繼續清理軌道上的其他物質。當質量達到8到10倍地球質量時(此時仍是巖態行星),鎖住氣體的量之大使大氣層下產生巨大的壓力和高溫,在大約4000萬地球大氣壓和20000攝氏度。此時巖態內核已經處於熔融狀態。隨著氣體的吸收,質量繼續增加,大氣層下部的氣體在高壓下液化,形成氫的海洋,下面則形成金屬氫。而之下溶解的原巖態內核再也無法維持固體狀態。重原子一方面向中心沉落,另一方面逃逸到厚重的大氣層中。因為質量還不夠大,所以形成了氣態行星。當質量達到某一臨界點,重力在內部產生的高溫高壓將能夠點燃氫核聚變,那就是太陽的形態了。


作個簡單回答。不是無法,應是相對緩慢。太陽系原始星雲時,中心高密物質形成太陽;次密形成巖態,再之液態、氣態。我認為就是這樣。當然密度、壓力、溫度還有形成的時機都是充要條件。


同一父母生了八個孩子,為什麼有男孩有女孩?為什麼有人聰明有人笨?為什麼有人高有人矮?為什麼有人瘦有人胖?為什麼有人當大官有權有人做臨時工?為什麼有人活百年有人夭折?……哪有那麼多為什麼?!切,閑的蛋疼!


在太陽形成之初,類地行星和類木行星幾乎同步開始行成,但類地行星距太陽太近,只有固體能留存,氣體為太陽吸引去。畢竟人大隻,遠點的類木行星附近氣體所受引力小,便可以留下大量氣體。


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