太陽系在形成過程中,絕大多數(shù)的星際氣體和塵埃物質(zhì),都被太陽所俘獲,成為推動其發(fā)生內(nèi)部核聚變的基礎(chǔ)力量,沒有被太陽“吃掉”的物質(zhì),則被太陽風吹到距離較遠的區(qū)域,逐漸聚合形成行星以及它們的衛(wèi)星。由于距離太陽的遠近不同、大小不同、大氣組成不同、磁場強弱不同,使得每顆行星都各具千秋,共同繪就了太陽系豐富多彩的天體世界。
細心的朋友估計會發(fā)現(xiàn),我們現(xiàn)在所看到的關(guān)于太陽系的彩色圖片,上面各大行星的外觀特別是色彩,有著非常大的差別,有的呈現(xiàn)灰黑色,有的呈現(xiàn)蔚藍色,有的呈現(xiàn)火紅色,它們點綴在不同的圓形公轉(zhuǎn)軌道上,就像“彩虹”一般。為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢?
如果從太陽系的形成過程來看,無論是太陽還是行星,它們的構(gòu)成基礎(chǔ),都是由上一任大質(zhì)量恒星,在生命末期通過超新星爆發(fā)以后,所形成的星云慢慢聚合而成,其中絕大部分是氫和氦,另外還有其它的一些重元素物質(zhì)。這些物質(zhì)的99.86%都被年輕的太陽所捕獲。而那些沒有被捕獲的星際塵埃,則在萬有引力的作用下,慢慢在不同區(qū)域聚合形成行星的固態(tài)內(nèi)核,成為行星成長為現(xiàn)在模樣的基石。
在距離太陽比較近的軌道上,一方面由于受到太陽輻射的強度很大,另一方面也受到強烈的太陽風“吹拂”,那些較輕的氣體物質(zhì)、容易蒸發(fā)的物質(zhì),都從這個區(qū)域逃逸到較遠區(qū)域,只留下比重比較大的物質(zhì),比如鐵、鎳、硫、硅、鋁等元素的化合物,這些“堅硬”的物質(zhì)就如同石頭般,在較近的距離圍繞著太陽公轉(zhuǎn),彼此之間發(fā)生著強烈的、頻繁的碰撞,逐漸聚合形成近日行星,也就是現(xiàn)在的水星、金星、地球和火星。
這些行星的質(zhì)量普遍較小,又受到太陽的影響非常強烈,因此很難從周圍吸收更多的氣體(實際上周圍的氣體物質(zhì)也非常少了),只能依靠自身的火山噴發(fā)、外來小行星的碰撞等,來釋放出氣體,并通過引力作用束縛住一部分,形成這些行星的大氣層。只不過后來這些近日行星大氣層的命運又各不相同,使得大氣層也發(fā)生了各種不同的變化。
而在火星軌道之外,由于被吹到這里的氣體物質(zhì)和塵埃數(shù)量較多,因此在這里慢慢減速、聚集,逐漸形成遠日行星的內(nèi)核,并有機會和能力依靠自身的引力,來吸收更多的氣體物質(zhì),使得它們的個頭越來越大,其中木星軌道處是“近水樓臺”,使自己最終吃成了一個“胖子”,成為太陽系體積和質(zhì)量最大的行星,也是擁有大氣層最厚、數(shù)量最多的行星。
沒有被木星吸收的氣體,則在更遠的軌道上,形成土星、天王星和海王星,它們也束縛住了一定量的氣體物質(zhì)來包裹固態(tài)核心,只不過沒有木星顯著而已。
之所以要分析太陽系形成的簡要過程,主要原因就在于,它們表面呈現(xiàn)出來的顏色,有很大一部分原因是大氣層的因素。下面針對每一個行星,簡要分析一下它們呈現(xiàn)不同顏色的具體原因。
水星,深灰色。在太陽系剛剛形成還是非?;靵y的早期,原本質(zhì)量較大的水星,很不幸與一顆小行星發(fā)生了猛烈的碰撞,使得水星原有就不太豐富的大氣層以及部分原始地殼發(fā)生了剝離,從太陽發(fā)出的高能粒子流,將這些剝離出去的物質(zhì)帶走,厚厚的灰塵和火成巖-硅酸鹽的內(nèi)核暴露了出來,從而呈現(xiàn)出深灰色。
金星,略帶黃色的珍珠白。這個顏色其實是在太空中用肉眼看到的真實色彩。金星擁有以二氧化碳為主要成分的濃密大氣層,其中含有大量的硫酸顆粒,對于太陽光線具有很強的反射性,因此呈現(xiàn)出珍珠白的顏色。
地球,白云與海洋映襯下的蔚藍色。我們所處的母星,是迄今為止被發(fā)現(xiàn)的唯一擁有生命體的星球,表面覆蓋著大面積的海洋和綠色植被,從而使得地球看上去擁有勃勃生機。
火星,紅褐色?;鹦怯捎趦?nèi)核的冷卻,磁場消失,大氣層基本上消失殆盡,因此火星表面的巖石和土壤,在太陽高能粒子流和宇宙輻射的沖擊下,“風化”得非常嚴重。與此同時,覆蓋火星表面的土壤中,鐵元素的含量較高,幾十億年來已經(jīng)發(fā)生了深度的氧化,從而呈現(xiàn)出和鐵銹一樣的深紅色。而在有的區(qū)域,會發(fā)生大規(guī)模的沙塵暴,從而這部分區(qū)域從外太空看上去,呈現(xiàn)出的是淺黃色。
木星,由深度不一的暗黃色、淺白色條帶構(gòu)成。木星的體積非常巨大,可以容納至少1300個地球。在形成過程中,木星吸聚了大量的星際氣體和塵埃,形成了以氫和氦為主的超厚大氣層。在木星的大氣層內(nèi),持續(xù)發(fā)生著大規(guī)模的風暴,氣流內(nèi)存在著不同濃度的乙炔和氨,可以吸收更多的太陽輻射能量,從而呈現(xiàn)出不同深淺顏色的彩色條帶。
土星,顏色與木星相似,這主要取決于它的大氣成分與木星也類似,除了90%的氫、10%的氦以外,還有一些少量的甲烷和水冰。土星表面冰凍的大氣層之下,也擁有比較強烈的風暴,但是深度要更大,再加上距離地球更遠,所以用望遠鏡很難看清木星的“風暴眼”。和其它行星不同的另外一個顯著特點,就是土星擁有很寬、非常明顯的土星環(huán),就像白色的環(huán)帶一樣圍繞著土星運行。
天王星和海王星,是遠日行星的代表,也是一對“藍色”兄弟。它們的大氣層中雖然也是以氫和氦為主,但是其中的甲烷含量要高一些,達到1%-2%,另外還含有少量的水冰和氨。由于平均溫度要比木星和土星要低,所以大氣層基本上都被凍結(jié),以固體冰的形式覆蓋在表面,分別呈現(xiàn)出比較光亮的淺藍和深藍色。
太陽系八大行星的不同顏色,就是這樣來的,朋友們是不是覺得非常有意思?