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你知道吗?太空中的每一个天体都在永不停歇地进行着马拉松赛跑,它们跑步的速度可比人类的马拉松冠军快多了!这个暑假,跟我们一起去太空追“星”,看不一样的马拉松!
太阳系分会场的参赛选手们注意了,跑道以我为中心,大家自觉遵守秩序,不要跑错跑道,现在开始检录上道啦——
第N届太空马拉松
比赛总策划:乐乐姐姐
太阳系裁判:太阳
现场播报员:精灵豆 小cool龙
摄影制作:N7木三(此处非木卫三也) 痴布宝嘛
天文专家:杨志根(中科院上海天文台) 刘茜(北京天文馆)
太阳系赛场
第1跑道
1号选手水星
顶着压力飞奔
水星选手档案
直径:4880千米
距离太阳:5800万千米
速度:47.362千米/秒
卫星:无
公转一周:88天
自转一周:59天
别名:墨丘利
亲爱的可可豆们,第1跑道上的选手向我们飞奔而来——啊,怎么就过了?真是快如一道闪电!
皮薄馅大
水星是第1跑道上的选手,离太阳最近。
水星的直径在太阳系所有行星里排倒数第一,有些行星的卫星个头都比它大。
水星“皮薄馅大”,有一个特别特别大的核。它的密度仅次于地球,在行星里排名第二。
水星表面没有稳定的大气层,被直接暴露在太空中,是一名没穿衣服的“光膀子”选手,大家不要学它哦。
速度超群
水星虽然个头小,但速度可不慢——水星在轨道上的速度是每秒47.362千米,相当于一秒一个人类的马拉松,单论速度在太阳系赛场也是最快的一个!
水星只要88天就能绕着太阳跑一圈(只有地球年的四分之一呢),是太阳系单圈用时最短的选手。所以水星得名墨丘利——是罗马神话里脚程很快的神的信使。
知道多一点
人类马拉松比赛的距离是42.195千米,最快的冠军成绩是2小时2分57秒。水星的速度是人类冠军的8000多倍!
小cool龙八卦
水星的“外套”哪去了
因为靠太阳太近,经常遭受太阳风的袭击,在数十亿年的时间里,水星表面的大气几乎被太阳风全掳(lu)走了。
水星访问者
“水手10号”星际探测器是在1973年发射升空的,曾3次飞越水星,拍摄到水星表面的大量照片,但三次拍的都是同一面,它现在仍在太空围绕太阳转。2004发射升空的美国”信使号”于2008年首次飞掠水星,2011年进入环绕水星的轨道,2012年完成主要探测任务,2013年完成水星表面的测绘任务,于2015年4月30日永远投入水星的怀抱。
奖牌榜
度日如年奖
水星速度最快,也跑得特别专心,很少东张西望,自转得非常慢——它围绕太阳转两圈,自己才转动三圈(自转一圈即为一个恒星日),也就是说水星上的两年也只有三天。但由于水星自转非常慢(转一周需要59个地球日),而它在轨道上绕太阳又跑得特别快(绕太阳一周只需88个地球日),所以水星上太阳两次升起之间的时间(即为太阳日的一天,约为地球日176天),足够水星绕着太阳跑两圈。
这不是度日如年好吗,应该是度日如两年才对!
冰火两重天奖
水星没有大气保温隔热,被太阳晒到的地方非常烫,没被太阳照到的地方又会很快冷下去。在水星表面,同一个地点日夜温度差可以高达600℃。
知道多一点
水星上的环形山有上千个,而且都是用文学家和艺术家的名字命名的,其中有十多座用的是中国人的名字,有一座就叫“鲁迅”。
第2跑道
2号选手金星
发高烧也要坚持跑
金星选手檔案
直径:12104千米
距离太阳:1.08亿千米
速度:35.02千米/秒
卫星:无
公转一周:224.7天
自转一周:243天(逆行)
别名:维纳斯
第2跑道的选手向我们跑来,天哪,这位选手高烧不退,正带“病”坚持参赛呢!
唉,这身衣服太保暖,想脱都脱不掉。
高烧不退
金星的速度比水星慢一点,萄224.7天绕太阳跑一圈,在轨道上的速度是每秒35.02千米。它离太阳比水星远,不过体温比起水星可一点也不差。水星是因为没穿衣服(大气),被太阳烤热了;而金星则是因为衣服太厚,全身都被捂得滚烫滚烫的。在金星表面,温度可以达到462℃,而且不管在哪里,也不管白天还是晚上全都一个样,连两极都不会稍微凉快一点!
一口高压锅
金星被厚实的”大气棉被”包裹着,大气压力是地球的92倍,相当于地球上1000米深海处的压力,人类选手的徒手潜水世界纪录也只有100多米深,来到金星可是会惨败的哦。
天哪,这简直就是一口高压锅。面对来访者,水星只能以“烤土豆”礼节欢迎你——让你瞬间变成烤土豆;而在金星上,恐怕早已”秒变”土豆泥了。
太阳从西边出来
在金星上,你会看到太阳从西边出来的奇景。这是因为金星自转的方向和其他七颗行星相反。金星上的一“天”相当于地球上的大半“年”,太阳升起后会在天空中划出复杂的轨迹,然后再落下。不过你在金星上是不可能看到这一幕的,因为金星表面的云层太厚啦,阳光根本无法照射到金星的地面。
地球的双胞胎兄弟
金星和相邻跑道的地球选手挨得很近,两位选手个头相仿,体重也相仿,就像是一对双胞胎。不过金星的自转速度比地球慢太多(相当于地球上的243天),方向也相反。有科学家猜测它曾经被狠狠地撞过一次,撞得它晕头转向,才会变成如今这样。与此同时,金星的跑道却是所有选手中最圆的。 有毒气体
金星上曾经出现过剧烈的火山运动,向金星大气中排放了大量的硫磺,形成硫酸霧云团,使得大气反射出黄色和红色的光,让金星披上了黄色的外套。
好可怕,金星上的雨该是酸雨了,会腐蚀肌肤呢!
奖牌榜
舍己为人奖
虽然金星自己的表面“昏天黑地”,但它却是地球人能看到的天空中最亮的星星。这是因为它把大部分照到自己身上的阳光都反射了出来,自己只留下很少一部分。
第3跑道
3号选手地球
人气王
这个不用介绍大家都知道,人气王——地球!
地球选手档案
直径:12756千米
距离太阳:1.5亿千米
速度:29.78千米/秒
卫星:1颗
公转一周:365天
自转一周:1天
歪着身子跑
地球是我们居住的星球,它每天带着我们在跑道上以每秒29.78千米的速度飞奔,比人类制造的任何交通工具都要快。怎么样,你感觉到了吗?
让我们发现地球在绕着太阳跑的线索有很多,其中最重要的一点是四季星空的变化。地球绕着太阳跑完一圈是一年,同时自转一周是一天。这变成了我们最常用的时间标准。地球选手的个头、体重和结实程度也经常被当作标准单位来衡量其他选手哦。
哇!在天上,才发现地球选手跑步的时候身子歪斜得挺厉害。也正因为它歪斜着身子,才会在不同位置让身上的不同部位都晒到太阳,于是才有了四季变化。
地球选手穿的衣服也比其他选手多。
特别的外套
羽绒外套:大气层
毛衣:生机勃勃的生物圈,科学家们目前还没有在银河系里发现别的哪位选手有这件衣服呢。
内衣:蔚蓝色的水圈,太阳系里没有别的选手有这件衣服的。
你和我,还有自然环境里的所有生命,都是这件毛衣的组成部分!
奖牌榜
最佳人气奖
到目前为止,地球还是唯一确定存在生命的星球,当然也是唯一确定存在只会生命的星球。
外卡选手
4号选手月球
爱就是陪伴
虽是外卡(额外的)选手,却是咱们地球的手足兄弟,一直与地球结伴而行!
我永远默默地追随你,我的兄弟。
月球选手档案
直径:3468千米
距离地球:384401千米
绕地球的速度:1.022千米/秒
月球一直绕地球陪跑的同时还绕着太阳转圈,所以它的跑道不是椭圆形,更像是一只“电话线发圈”。虽然这样跑很绕路,但谁叫它俩是亲兄弟呢!
地球刚出生时被一颗非常大的小天体撞了一下腰,甩出的碎片重新凝结形成成了月球。
月球的直径只有地球的四分之一,密度只有地球的60%。在月球表面,你的跳高成绩会是地球上的6倍,因为月球表面引力只有地球的六分之一呀。
告诉你们一个小秘密——月球和另一位选手撞脸啦,那就是水星,它俩都有同样的遭遇——没有大气层保护,所以总会有小天体砸到它们,让它们脸上坑坑洼洼。
小cool龙八卦
别看咱们平时把月亮画得如一块诱人的焦黄月饼,而太空中的月亮看上去的确明亮又皎洁,其实这都是太阳打光的功劳。月球表面其实黑得像墨汁,就连“明亮”的月陆也黑得像煤炭。所以,照射到月球表面的阳光只有13.6%被反射出来,就算放一个同样大小的煤球到月亮上,亮度也不会变化多少!
奖牌榜
最佳陪跑奖
月球陪着地球跑的同时,还始终用正面朝着地球,从来不会扭头朝向其他的方向。所以我们每天看到的月亮表面图案都是一样的,因为那是同一张“脸”啊!不过月球的正面和背面相差太大了,完全判若两球,除了最佳陪跑奖之外:还可以考虑颁发“双重人格”奖。
第4跑道
5号选手火星
燃烧吧小宇宙
迎面过来一位“红脸关公”——原来是火星,它披着满身红色锈铁正风风火火向前冲。
别笑,咱好似从炼丹炉里出来的,全身充满能量!
火星选手档案
直径:6787千米
距离太阳:2.28亿千米
速度:24.077千米/秒
卫星:2颗
公转一周:687天
自转一周:1.03天
别称:玛尔斯
红脸战神
来看看这位红脸选手——火星,它的脸蛋红,是因为表面布满了被氧化后呈现红色的铁,看上去像一颗燃烧的火球飘荡在空中,所以有人把它比作是古罗马神话中的战神玛尔斯。
火星的南北两端都顶着雪白的帽子,这是它的极冠。帽子冬天变大,夏天变小,差别很明显。
火星跑在地球的外圈,个头和体重都比地球小得多,速度比地球慢一点,在轨道上的平均速度是每秒24.077千米,绕太阳跑一圈需要686.97天。
火星穿的大气外套很薄,但它身上有些特征却是太阳系里特大号的。比如它有太阳系里最大的火山——奥林匹斯火山,其底部面积就相当于一个云南省那么大;除此之外,巨大的”水手峡谷”,横贯火星的整张脸。
火星上一天的时间长短和地球差不多,而且有夏天和冬天两个季节,但火星上的一年差不多是地球的两年。
火星表面稀薄的大气层95%是二氧化碳,生物无法呼吸,也无法阻挡太阳有害的辐射线穿透。
小cool龙八卦
其实,在40亿年前,火星和地球一样穿着蓝色的水圈内衣和厚厚的大气羽绒外套,气候温暖湿润,对生命温和友好。但是它的个头太小了,最后这两件衣服都没能保住,遗憾地变成了如今寒冷荒芜、满面铁锈的模样。 小个子的马铃薯迷你卫星
一共有两颗小卫星绕着火星奔跑,跑出的路线和月球相似:都是电话线发圈的模样。它们的形状很不规则:外形好像两颗营养不良的土豆。火星个头小,它的两个小伙伴个头更小。大一点的“火卫一”直径20多千米,小一点的“火卫二”直径只有10多千米,没法和月球相比。科学家们猜测它俩是火星从附近“抢”来陪伴自己的小行星(这么干可不太好,大家不要学哦)。
奖牌榜
身残志坚奖
火星曾经受过非常严重的撞击,使它的“上半身”(北半球)和“下半身”(南半球)看起来简直不像是同一颗星球。火星南半球是布满撞击坑的高地,比北半球低洼平原的平均海拔高出好几千米。但是从重伤中恢复的火星选手仍坚持自己的马拉松之旅,只是在身上留下了明显的伤疤,其中包括可能是全太阳系最大的撞击盆地一—-北极盆地。
伤疤就是成长的勋章!
场外解说:
以地球的跑道为分界线,跑道比地球更靠近太阳的内圈选手属于地内行星,跑道比地球更远离太阳的外圈选手属于地外行星。
水星和金星跑在地球的内圈,从地球上看,它们总是在太阳附近出现:有时跑到太阳的东边,于是傍晚出现在西方天空;有时跑到太阳的西边,于是清晨出现在东方天空。距离太阳越远,观察水星和金星两位选手就越容易。当离太阳太近的时候,就很难看到它们了。
内圈选手常常会从太阳和地球之间跑过。当位置特别合适的时候,地球上的我们就能看到水星或者金星在明亮的太阳圆面上经过,这就是“凌日”,是只有内圈选手才能完成的动作。下一次水星凌日将会出现在2019年11月11日,而下一次金星凌日将会出现在2117年12月11日。
内外有别
火星、木星、土星、天王星和海王星跑在地球的外圈,活动范围非常大。它们从来不会从地球和太阳之间经过,但有时会和太阳、地球排成一条直线,在跑道上和地球“齐头并进”。这叫“冲日”,是外圈选手们离地球特别近的时刻,它们此时不但格外明亮,还一整夜都会留在夜空中,是我们观察它们的好时机。火星的两颗小卫星就是在火星“冲日”前不久被发现的。火星每两年多发生一次“冲日”,下一次的“冲日”是离地球特别近的“大冲”,将发生在2018年7月27日;木星和土星每一年多一点就会发生一次“冲日”。
从地球看跑道
因为太阳系的参赛选手们都在同一个平面上奔跑,所以从地球上看出去,其他选手只会出现在天空中的一条窄窄的环带上,这就是”黄道带”。人们喜欢用黄道带上的星座作为路标来标记位置。
在2017年的暑假,太阳将会从双子座经过巨蟹座跑向狮子座;水星从巨蟹座跑到狮子座;金星从金牛座跑到双子座;火星从双子座跑到巨蟹座;而木星和土星的位置却没什么明显变化,木星一直待在室女座,土星一直待在蛇夫座。
外卡选手
6号选手谷神星
团队力量大
矮行星里最小,小行星里最大
谷神星以前曾经是小行星带里的头号选手,在小行星编号里也是响当当的1号。2006年,谷神星和冥王星,还有另外几颗新发现不久的天体一起,被归类到新的类别——矮行星,以外卡选手的身份参加我们的太空马拉松比赛。
虽然同为外卡选手,但它和月球不一样,跑的是普通的椭圆形路线。
谷神星的跑道在火星外侧,每秒钟能跑17.905千米,绕太阳一周得花上4年多的时间。
它的身体里可能有15%都是水,表面还有一些简单的有机分子,这让科学家对它有了浓厚的兴趣。目前,正有一位随行记者——“黎明号”飞船伴随在谷神星身边。
谷神星于1801年1月1日被意大利天文学家朱塞佩·皮亚齐发现,也是第一颗被发现的小行星。
小行星带
最初人们以为谷神星它是一颗行星,后来才发现,在它的跑道上还有无数的小天体陪它一起绕着太阳奔跑,组成了一条星星点点的环带,这就是在火星跑道和木星跑道之间的“小行星带”。小行星带的所有选手体重加起来才只有月球的4%,其中的三分之一都被谷神星”霸占”了。
分界线
小行星带是太阳系选手们的一道分界线。跑在小行星带内圈的是岩石行星,它们都有固态的外表,个子小,跑得快,而且都是诞生时间稍微晚一点的低年级选手。跑在小行星带外圈的是气体行星,它们都是没有固体外壳的大个子,在太阳系的形成过程中早一步诞生。
矮行星们和行星一样有着圆滚滚的外表,但它们没法独占一条跑道,而是和无数其他小天体一起挤在同一条跑道上奔跑,前呼后拥,非常热闹。
第5跑道
7号选手木星
灵活的大胖子
哇哦,第5跑道上过来一位大胖子,不过它好像很轻盈,一边向前奔跑一边灵活地转动着。
木星选手档案
直径:142944千米
距离太阳:7.78亿千米
速度:13.07千米/秒
卫星:67颗
公轉一周:12年
自转一周:9.92小时
别称:朱庇特
绝不是虚胖
木星选手是一位灵活的胖子,它在太阳系的行星里质量最大,自转却最快,大约每9.92小时就能自转一周,由于快速的自转,肚子鼓了起来,腰围变得很大。木星在跑道上的奔跑速度是每秒13.07千米,绕太阳一圈差不多要12年。
木星的肚子里能装下1000多个地球,体重比其他的行星、矮行星和所有卫星还有小天体加起来还要大得多。
条纹外套
木星穿着一身黄白条纹相间的运动服,非常好看。这些条纹其实是它大气里不同高度的云层,由于木星的快速自转而形成。在木星的赤道南侧,还有一个巨大的风暴,名叫“大红斑”,面积能装下三个地球。它已经持续了至少好几百年。 “小兄弟”们的保护伞
在太阳系形成的过程中,木星是最先诞生的行星。它抢先一步占据了大部分质量,成为行星里的巨无霸。不过,木星这个“大哥”也不是白当的,它在很大程度上起到了保护内圈“小兄弟”们的作用。
木星巨大的质量让很多飞向太阳系内圈的小天体改变轨道,降低了地球、月球还有其他内圈选手遭受撞击的风险。它的引力还维持着小行星带的秩序,让小行星们乖乖挤在轨道上,不会因为扰动而乱跑。
奖牌榜
拖家带口奖
木星有许多卫星,它参赛的时候其实是代表着一大家子来报名,一共有至少67颗卫星在跟着它一起绕着太阳奔跑。人们把木星和它周围这一大群卫星称为“木星系”。木星系的陪跑选手不光是人手众多,还各有特点,其中4颗最大、最亮的卫星是伽利略在400多年前发现的,被称为“伽利略卫星”。在天气晴朗的晚上,用最简单的天文望远镜就能看到木星表面的彩色条纹和4颗伽利略卫星。
伽利略卫星
木卫一、木卫二、木卫三和木卫四是最早被发现的围绕其他行星运行的天体,伽利略用它们作为证据之一来反驳地心说。
它们是木星的几十颗卫星中最大、最亮的4颗,所以用400多年前的简单望远镜也能看见。4位选手都离木星非常近,绕木星跑一圈只需要几天至十几天的时间。
木卫三:另类第一
木卫三是太阳系里最大的卫星,个头在整个太阳系里排第九,比水星还要大。但它远远不如水星结实,所以体重小得多。它还是”光膀子”选手里个头最大的,没有稳定的大气,身体表面是一层冰冻的外壳,冰壳下有非常广阔的咸水海洋。欧洲空间局准备在2022年左右发射一艘飞船,去实地采访木卫三选手的参赛情况。
木卫一:被又拉又挤真难受
木卫一表面有着太阳系里最猛烈的火山爆发,可能你在不同时间看到它的长相都和上次不一样。它夹在木星和木卫三之间,被两个大块头的引力像揉面一样又拉又挤,所以内部活动特别活跃。话说回来,木卫一的表面看起来真的很像揉完面做成的比萨饼啊!
木卫二:引起人类关注
木卫二和木卫三一样,在冰壳下有广阔的海洋,最近还在它的表面发现了水汽喷泉。木卫二的大气虽然也是既稀薄又不稳定,但主要成分竟然是氧气,这勾起了人们的浓厚兴趣。美国航天局打算在2020年左右发射一艘飞船,去实地报道木卫二的情况。
木卫四:我和月球一样忠诚
木卫四和月球一样,永远用同一面朝向自己的行星。它和木星的距离比前面三位选手都远,绕着木星跑步的速度也要慢一些,每秒“只能”奔跑8.204千米。
第6跑道
8号选手土星
转着呼啦圈跑全程
一位戴着绚彩草帽的选手迈着优雅的舞步向我们靠近,天哪,这样的花样赛跑真是别出心裁。这该是太阳系分赛场里外表最突出的选手,重点是它那又宽又明亮的光环使它脱颖而出。
跑马拉松的重点,当然是奇装异服!
土星选手档案
直径:120536千米
距离太阳:14.32亿千米
速度:9.69千米/秒
卫星:62颗
公转一周:30年
自转一周:10.55小时
比水还轻
作为一位外圈选手,土星跑得比木星还要慢,每秒钟在跑道上前进9.69千米,29年半才能绕太阳跑一圈。
土星是太阳系分赛场里最轻盈的选手,它的密度比水还要小。假如不是比马拉松而是比游泳的话,恐怕没有选手能赢得了它!
气味够呛
和木星一样,土星的衣服也是橙黄色系的,这主要是因为大气里含有氨。氨的气味很刺鼻,看来这位选手身上的汗味儿够呛。
也有极光
土星上也有极光,不光范围大,而且持续时间很长。地球上的极光只能存在几分钟,但土星上的极光可以存在好几个月。
光环够炫
土星的光环不同于木星、天王星和海王星,因为它们的光环主要由尘埃组成,反射阳光的本领太差,而土星的光环是由晶莹剔透的冰块组成的,反射阳光的本领强得多,所以格外明亮。
奖牌榜
最佳装扮奖
土星的光环是它最明显的特征。这道光环在今年恰好用正面朝向我们,是观测土星光环的好时机。
有好多“月亮”
严格来说,光环里的每一个大大小小的冰块,都可以算是土星的一颗“卫星”,不过目前得到承认的只有62颗。其中一些卫星位于光环的缝隙里,好像牧羊人驱赶羊群一样和小冰块们一起前进,这种卫星就叫“牧羊卫星”。
土卫六选手是陪伴土星奔跑的所有选手里个头最大的一个,它最特别的地方是有着比地球还要浓厚的大气。“惠更斯”号探测器曾经降落在它表面,为我们拍摄下了这位选手的容貌。
土卫六上永远是重度雾霾天气,表面有湖泊,不过湖泊里装的不是水,而是液态的甲烷和乙烷。這两种物质在地球上可都是轻飘飘的气体,能形成湖泊是因为土卫六的体温实在太低啦。
第7、第8跑道
9号、10号选手
天王星和海王星
最冷静选手
看过风风火火、奇装异服、前呼后拥各种风格的参赛选手后,现在咱们来观看优雅沉静的王子风选手。
天王星选手档案
直径:51200千米
距离太阳:28.7亿千米
速度:6.8千米/秒
卫星:27颗
公转一周:84年
自转一周:O.72天(逆行)
别称:乌拉诺
海王星选手档案
直径:49500千米
距离太阳:44.98亿千米 速度:5.43千米/秒
卫星:8颗
公转一周:164.8年
自转一周:0.67天
别称:海神涅普顿
天王星&海王星:正赛选手里只有我们俩要用望远镜才会被看到!
天王星和海王星位于太阳系赛场的外圈,这两颗行星都在望远镜时代才被人们发现。跑道越靠外,跑道之间的距离越大,速度也越慢。天王星的奔跑速度是每秒6.8千米,海王星只有每秒5.43千米,它们分别需要84年和164.8年才能绕太阳跑完一圈。这对“双胞胎”个头和体重都很相似,也同样穿着蓝色系的运动服。这是因为它们大气里含有的甲烷吸收了红色的光,让蓝光更多地被反射出来。
特别的跑姿
别的选手都是站在跑道上奔跑,最多身子有点歪斜,可天王星居然是横躺在跑道上打滚向前跑。
先计算,再寻找
海王星的发现过程和其他行星都不一样。它实在太远、太暗了,人们是先计算出它的位置,再用望远镜特地寻找才找到它的。英国人约翰·柯奇·亚当斯和法国人奥本·勒维耶分别独立计算出了海王星的轨道,再请天文台按照计算出的位置寻找。柏林天文台的约翰·伽勒按照勒维耶的计算于1846年找到了这颗遥远的行星;不过,亚当斯提出的计算结果比较早。英法两国为了争夺发现海王星的荣誉,可是吵了很多年呢!
冰巨星
天王星和海王星常常被归类为“冰巨星”(质量是地球的15倍以上),表示它们和木星、土星有很大的不同。“冰”并不代表它们现在是硬邦邦的冰球,而是在它们诞生的时候,它们的许多组成成分在当时都是以冰的状态存在的。
海王星表面还是太阳系里风速最快的地方,永无止境地刮着速度超过每小时2200千米的超音速风暴,还有一块神秘莫测的“大黑斑”。
光环
天王星已知的光环有13条,海王星有5条。
奖牌榜
最冷静奖
与冰巨星、蓝色调给人的印象一样,天王星和海王星都是超级冷静的选手,它们的大气层顶部堪称太阳系里温度最低的地方,都在-218℃左右。不过,外冷内热是气体行星的标配:其实它们和木星、土星一样,都有一颗炽热的心!
外卡选手
11号选手冥王星
努力追随太阳
冥王星选手档案
速度:4.67千米/秒
公转一周:248年
冥王星现在是“海外小天体”的代表。这不是说它出国了,而是它的跑道在海王星跑道的外圈。和谷神星一样,冥王星也没能单独拥有一条跑道,它只能和无数其他小天体一起拥挤地奔跑,和谷神星分享“前呼后拥奖”。正因如此,它才失去了行星的资格,只能作为一颗矮行星持外卡参赛。
冥王星距离太阳非常远,阳光要花5.5个小时才能从太阳来到它的表面。它的跑动速度是4.67千米/秒,要坚持248年才能在跑道上完成一圈,但是跑一圈就相当于8亿多个人类马拉松!
柯伊伯带
在海王星跑道外圈,还有无数和冥王星相似的小天体,它们组成了柯伊伯带。冥王星就是柯伊伯带第一位被发掘的选手。柯伊伯带和谷神星所在的小行星带有点类似,是一条被众多小天体分享的宽阔跑道,不过它的宽度大约是小行星带的20倍,这应该算是太阳系分赛场里最宽的一条跑道了!一些选手在柯伊伯带跑着跑着开了小差,溜到内圈去玩,就变成了短周期的彗星。在柯伊伯带外侧的更远处,是太阳系分赛场的外墙——奥尔特云,人们相信长周期彗星就是从这里出发的。
奖牌榜
平等待人奖
2015年,“新视野”号飞船完成了对冥王星选手的近身采访。发现在冥王星身边,还簇拥着5颗小卫星。冥王星和卫星的关系非常平等,因为冥王星的个头和体重也没比卫星大多少,大家围绕着一个共同的中心,一边转着圈一边朝前跑,其乐融融。
太阳系分赛场的比赛情况大致就是这样,但宇宙中还有更大的赛场在跑着更壮观的太空马拉松。这一次太阳要亲自出马参赛啦,我们去给它加油吧!
银河系赛场
不知不觉飞船带着我们来到银河系赛场啦!这个场地那可是真大——
没错没错,这是我见过的最浩大的马拉松盛会:一共有至少2000亿颗恒星在银河系大赛场参加太空马拉松,赛场直径足有10万光年,选手之间互相打个招呼,起码要等上几年的时间才能听到对方的回答。
和太阳系分会场不同的是,银河系赛场的内圈选手和外圈选手的速度差别并不大,科学家们认为,这是因为“暗物质”在背后推动着外圈选手的速度。
最内圈的平均速度大约250千米/秒
最外圈的平均速度大约210千米/秒
太阳的位置在中间,平均速度大约230千米/秒
这个速度可以在3分钟内绕地球一周,只要1000多年就能跑完一光年的路程,可比太阳系赛场里的选手速度快多了!选手们有序奔跑,因为奔跑速度的微妙差异,组成了好像漩涡一样的图案,简直是一出宇宙级别的盛大团体操。
銀河系大赛场的参赛选手太多了,我们只能关心太阳和离太阳比较近的一些有名的选手。恒星之间的差别非常大,不管是体温、个头、体重、寿命都可以相差上千倍。就算只采访少数几位选手,也能发现这一点。
太阳
太阳档案
年龄:46亿岁
寿命:100亿年
其实,太阳在银河系大赛场实在不怎么起眼。它在各个科目的成绩都属于中位数:温度不高也不低,体重不大也不小,寿命不长也不短,年纪不算老也不算年轻,离银河系中心不远也不近,就连速度也是不快也不慢。正因为如此,它才有机会孕育出生命。
太阳绕着银河系中心跑一圈大约需要2.4亿年,从诞生以来已经跑了20多圈。它现在正朝着天鹅座的方向跑去。上一次跑到现在这个位置的时候,恐龙才刚在地球上出现没多久呢。 太阳是我们最熟悉的恒星选手,它的个头和体重都被我们用来当作衡量其他恒星的标准单位。
比邻星
比邻星是离太阳最近的选手,它和太阳的距离只有4.25光年,对恒星选手来说相当于并肩奔跑了。
比邻星档案
年龄:48.5亿岁
寿命:4万亿年(比宇宙现在的年龄还要长得多!)
比邻星是聚集在 起的“恒星三兄弟”里的老幺,其他两颗星和太阳差不多大小,但比邻星的直径只有太阳的七分之一,体重只有太阳的八分之一,只能发出很暗的红光。不过这3颗星聚在一起,从地球上看就是一颗非常明亮的星星,名叫“南门二”。看来“团结就是力量”这句话对星星也适用啊。
比邻星选手已经逼近恒星体重标准的下限,再瘦一些的话,它就当不了恒星了。不过别看它个头小,它还带了一颗行星陪著自己一起奔跑。这颗行星也就成为离我们最近的太阳系外的行星。
天狼星
天狼星档案
年龄:2.3亿岁
寿命:10亿年(只有太阳的十分之一)
天狼星选手在地球的夜空中超级明亮,除了几位太阳系本土选手之外,谁都不如它耀眼。这主要是因为它离我们非常近,距离只有8.6光年。天狼星选手其实是一对明星组合,大个子天狼A和小个子天狼B跳着华尔兹一路向前跑。在银河系大赛场,恒星们组合起来参赛是很平常的事。
织女星
织女星档案
年龄:4.5亿岁
寿命:10亿年
织女星选手是银河系大赛场里的优等生。它的亮度曾经作为0等星的标准,其他的所有星星想要知道自己的星等(星体在天空中的相对亮度)都得跟它比一比。14000年前,它还曾经当过北极星,并且在12000年后还会重新当选。织女星的年龄和寿命都只有太阳的十分之一,它在这次比赛里还能再跑大约两圈。
北极星
北极星档案
年龄:均为7000万岁
寿命:北极A寿命1.5亿年,
北极B寿命55亿年,
北极C寿命45亿年
从地球上看,北极星在夜空中拥有崇高的地位,其他所有恒星都围绕着它运行。不过这是地球自转带来的效果,绕着北极星转动的其实是我们,而不是恒星选手。
“北极星”只是一个称号,地球的地轴一直在缓慢地改变方向,它指到谁,谁就是北极星。现在的北极星是小熊座的α星,它也是由3颗恒星组成的小团体,其中一颗比另两颗大很多。三兄弟的年龄都只有几千万岁。
参宿四
参宿四档案
年龄:不到1000万岁
寿命:还剩不到100万年
在银河系大赛场里,参宿四也是一位少见的大块头选手,它的直径达到了太阳的1000倍,发出的光相当于100000个太阳的发光强度。这是因为它已经进入老年,身体膨胀了许多倍,变成了一颗红巨星。它的身体还在不断地膨胀一收缩一再膨胀,好像是在“呼哧呼哧”喘气一样。因此,参宿四的亮度会在0等星和1等星之间变化。再过几十亿年,太阳也会变成一颗红巨星,不过因为体重轻得多,不会像参宿四这样“发福”。
在银河系大赛场的中心,有一群只参加表演赛的选手——因为它们的速度太快啦,没法参加正式比赛。这群选手的奔跑速度可以达到光速的1%,毕竟它们是在绕着银河系中心的巨大黑洞奔跑呢,没办法,要是跑得太慢,可是会被黑洞吞掉的!银河系中心的这个大黑洞的体重相当于430万个太阳,是整个银河系里最大的胖子,难怪它必须待在整个大赛场的正中央。
银河系大赛场其实也只是宇宙中许多分赛场中的一个。银河系自己也在宇宙中不停奔跑。不过,星系们没有统一的赛场,大家自由散漫各跑各的,就没有办法举办赛事来比较成绩啦。
第N届太空马拉松就播报到此,爱好天文的可可豆们是不是还奔跑在太阳系的轨道上,游荡在银河系,流连忘返,恨不得能亲自去太空追“星”,体验真正的太空马拉松?别急,精灵豆和小cool龙亲自为你开启太空追“星”模式——
太阳系分会场的参赛选手们注意了,跑道以我为中心,大家自觉遵守秩序,不要跑错跑道,现在开始检录上道啦——
第N届太空马拉松
比赛总策划:乐乐姐姐
太阳系裁判:太阳
现场播报员:精灵豆 小cool龙
摄影制作:N7木三(此处非木卫三也) 痴布宝嘛
天文专家:杨志根(中科院上海天文台) 刘茜(北京天文馆)
太阳系赛场
第1跑道
1号选手水星
顶着压力飞奔
水星选手档案
直径:4880千米
距离太阳:5800万千米
速度:47.362千米/秒
卫星:无
公转一周:88天
自转一周:59天
别名:墨丘利
亲爱的可可豆们,第1跑道上的选手向我们飞奔而来——啊,怎么就过了?真是快如一道闪电!
皮薄馅大
水星是第1跑道上的选手,离太阳最近。
水星的直径在太阳系所有行星里排倒数第一,有些行星的卫星个头都比它大。
水星“皮薄馅大”,有一个特别特别大的核。它的密度仅次于地球,在行星里排名第二。
水星表面没有稳定的大气层,被直接暴露在太空中,是一名没穿衣服的“光膀子”选手,大家不要学它哦。
速度超群
水星虽然个头小,但速度可不慢——水星在轨道上的速度是每秒47.362千米,相当于一秒一个人类的马拉松,单论速度在太阳系赛场也是最快的一个!
水星只要88天就能绕着太阳跑一圈(只有地球年的四分之一呢),是太阳系单圈用时最短的选手。所以水星得名墨丘利——是罗马神话里脚程很快的神的信使。
知道多一点
人类马拉松比赛的距离是42.195千米,最快的冠军成绩是2小时2分57秒。水星的速度是人类冠军的8000多倍!
小cool龙八卦
水星的“外套”哪去了
因为靠太阳太近,经常遭受太阳风的袭击,在数十亿年的时间里,水星表面的大气几乎被太阳风全掳(lu)走了。
水星访问者
“水手10号”星际探测器是在1973年发射升空的,曾3次飞越水星,拍摄到水星表面的大量照片,但三次拍的都是同一面,它现在仍在太空围绕太阳转。2004发射升空的美国”信使号”于2008年首次飞掠水星,2011年进入环绕水星的轨道,2012年完成主要探测任务,2013年完成水星表面的测绘任务,于2015年4月30日永远投入水星的怀抱。
奖牌榜
度日如年奖
水星速度最快,也跑得特别专心,很少东张西望,自转得非常慢——它围绕太阳转两圈,自己才转动三圈(自转一圈即为一个恒星日),也就是说水星上的两年也只有三天。但由于水星自转非常慢(转一周需要59个地球日),而它在轨道上绕太阳又跑得特别快(绕太阳一周只需88个地球日),所以水星上太阳两次升起之间的时间(即为太阳日的一天,约为地球日176天),足够水星绕着太阳跑两圈。
这不是度日如年好吗,应该是度日如两年才对!
冰火两重天奖
水星没有大气保温隔热,被太阳晒到的地方非常烫,没被太阳照到的地方又会很快冷下去。在水星表面,同一个地点日夜温度差可以高达600℃。
知道多一点
水星上的环形山有上千个,而且都是用文学家和艺术家的名字命名的,其中有十多座用的是中国人的名字,有一座就叫“鲁迅”。
第2跑道
2号选手金星
发高烧也要坚持跑
金星选手檔案
直径:12104千米
距离太阳:1.08亿千米
速度:35.02千米/秒
卫星:无
公转一周:224.7天
自转一周:243天(逆行)
别名:维纳斯
第2跑道的选手向我们跑来,天哪,这位选手高烧不退,正带“病”坚持参赛呢!
唉,这身衣服太保暖,想脱都脱不掉。
高烧不退
金星的速度比水星慢一点,萄224.7天绕太阳跑一圈,在轨道上的速度是每秒35.02千米。它离太阳比水星远,不过体温比起水星可一点也不差。水星是因为没穿衣服(大气),被太阳烤热了;而金星则是因为衣服太厚,全身都被捂得滚烫滚烫的。在金星表面,温度可以达到462℃,而且不管在哪里,也不管白天还是晚上全都一个样,连两极都不会稍微凉快一点!
一口高压锅
金星被厚实的”大气棉被”包裹着,大气压力是地球的92倍,相当于地球上1000米深海处的压力,人类选手的徒手潜水世界纪录也只有100多米深,来到金星可是会惨败的哦。
天哪,这简直就是一口高压锅。面对来访者,水星只能以“烤土豆”礼节欢迎你——让你瞬间变成烤土豆;而在金星上,恐怕早已”秒变”土豆泥了。
太阳从西边出来
在金星上,你会看到太阳从西边出来的奇景。这是因为金星自转的方向和其他七颗行星相反。金星上的一“天”相当于地球上的大半“年”,太阳升起后会在天空中划出复杂的轨迹,然后再落下。不过你在金星上是不可能看到这一幕的,因为金星表面的云层太厚啦,阳光根本无法照射到金星的地面。
地球的双胞胎兄弟
金星和相邻跑道的地球选手挨得很近,两位选手个头相仿,体重也相仿,就像是一对双胞胎。不过金星的自转速度比地球慢太多(相当于地球上的243天),方向也相反。有科学家猜测它曾经被狠狠地撞过一次,撞得它晕头转向,才会变成如今这样。与此同时,金星的跑道却是所有选手中最圆的。 有毒气体
金星上曾经出现过剧烈的火山运动,向金星大气中排放了大量的硫磺,形成硫酸霧云团,使得大气反射出黄色和红色的光,让金星披上了黄色的外套。
好可怕,金星上的雨该是酸雨了,会腐蚀肌肤呢!
奖牌榜
舍己为人奖
虽然金星自己的表面“昏天黑地”,但它却是地球人能看到的天空中最亮的星星。这是因为它把大部分照到自己身上的阳光都反射了出来,自己只留下很少一部分。
第3跑道
3号选手地球
人气王
这个不用介绍大家都知道,人气王——地球!
地球选手档案
直径:12756千米
距离太阳:1.5亿千米
速度:29.78千米/秒
卫星:1颗
公转一周:365天
自转一周:1天
歪着身子跑
地球是我们居住的星球,它每天带着我们在跑道上以每秒29.78千米的速度飞奔,比人类制造的任何交通工具都要快。怎么样,你感觉到了吗?
让我们发现地球在绕着太阳跑的线索有很多,其中最重要的一点是四季星空的变化。地球绕着太阳跑完一圈是一年,同时自转一周是一天。这变成了我们最常用的时间标准。地球选手的个头、体重和结实程度也经常被当作标准单位来衡量其他选手哦。
哇!在天上,才发现地球选手跑步的时候身子歪斜得挺厉害。也正因为它歪斜着身子,才会在不同位置让身上的不同部位都晒到太阳,于是才有了四季变化。
地球选手穿的衣服也比其他选手多。
特别的外套
羽绒外套:大气层
毛衣:生机勃勃的生物圈,科学家们目前还没有在银河系里发现别的哪位选手有这件衣服呢。
内衣:蔚蓝色的水圈,太阳系里没有别的选手有这件衣服的。
你和我,还有自然环境里的所有生命,都是这件毛衣的组成部分!
奖牌榜
最佳人气奖
到目前为止,地球还是唯一确定存在生命的星球,当然也是唯一确定存在只会生命的星球。
外卡选手
4号选手月球
爱就是陪伴
虽是外卡(额外的)选手,却是咱们地球的手足兄弟,一直与地球结伴而行!
我永远默默地追随你,我的兄弟。
月球选手档案
直径:3468千米
距离地球:384401千米
绕地球的速度:1.022千米/秒
月球一直绕地球陪跑的同时还绕着太阳转圈,所以它的跑道不是椭圆形,更像是一只“电话线发圈”。虽然这样跑很绕路,但谁叫它俩是亲兄弟呢!
地球刚出生时被一颗非常大的小天体撞了一下腰,甩出的碎片重新凝结形成成了月球。
月球的直径只有地球的四分之一,密度只有地球的60%。在月球表面,你的跳高成绩会是地球上的6倍,因为月球表面引力只有地球的六分之一呀。
告诉你们一个小秘密——月球和另一位选手撞脸啦,那就是水星,它俩都有同样的遭遇——没有大气层保护,所以总会有小天体砸到它们,让它们脸上坑坑洼洼。
小cool龙八卦
别看咱们平时把月亮画得如一块诱人的焦黄月饼,而太空中的月亮看上去的确明亮又皎洁,其实这都是太阳打光的功劳。月球表面其实黑得像墨汁,就连“明亮”的月陆也黑得像煤炭。所以,照射到月球表面的阳光只有13.6%被反射出来,就算放一个同样大小的煤球到月亮上,亮度也不会变化多少!
奖牌榜
最佳陪跑奖
月球陪着地球跑的同时,还始终用正面朝着地球,从来不会扭头朝向其他的方向。所以我们每天看到的月亮表面图案都是一样的,因为那是同一张“脸”啊!不过月球的正面和背面相差太大了,完全判若两球,除了最佳陪跑奖之外:还可以考虑颁发“双重人格”奖。
第4跑道
5号选手火星
燃烧吧小宇宙
迎面过来一位“红脸关公”——原来是火星,它披着满身红色锈铁正风风火火向前冲。
别笑,咱好似从炼丹炉里出来的,全身充满能量!
火星选手档案
直径:6787千米
距离太阳:2.28亿千米
速度:24.077千米/秒
卫星:2颗
公转一周:687天
自转一周:1.03天
别称:玛尔斯
红脸战神
来看看这位红脸选手——火星,它的脸蛋红,是因为表面布满了被氧化后呈现红色的铁,看上去像一颗燃烧的火球飘荡在空中,所以有人把它比作是古罗马神话中的战神玛尔斯。
火星的南北两端都顶着雪白的帽子,这是它的极冠。帽子冬天变大,夏天变小,差别很明显。
火星跑在地球的外圈,个头和体重都比地球小得多,速度比地球慢一点,在轨道上的平均速度是每秒24.077千米,绕太阳跑一圈需要686.97天。
火星穿的大气外套很薄,但它身上有些特征却是太阳系里特大号的。比如它有太阳系里最大的火山——奥林匹斯火山,其底部面积就相当于一个云南省那么大;除此之外,巨大的”水手峡谷”,横贯火星的整张脸。
火星上一天的时间长短和地球差不多,而且有夏天和冬天两个季节,但火星上的一年差不多是地球的两年。
火星表面稀薄的大气层95%是二氧化碳,生物无法呼吸,也无法阻挡太阳有害的辐射线穿透。
小cool龙八卦
其实,在40亿年前,火星和地球一样穿着蓝色的水圈内衣和厚厚的大气羽绒外套,气候温暖湿润,对生命温和友好。但是它的个头太小了,最后这两件衣服都没能保住,遗憾地变成了如今寒冷荒芜、满面铁锈的模样。 小个子的马铃薯迷你卫星
一共有两颗小卫星绕着火星奔跑,跑出的路线和月球相似:都是电话线发圈的模样。它们的形状很不规则:外形好像两颗营养不良的土豆。火星个头小,它的两个小伙伴个头更小。大一点的“火卫一”直径20多千米,小一点的“火卫二”直径只有10多千米,没法和月球相比。科学家们猜测它俩是火星从附近“抢”来陪伴自己的小行星(这么干可不太好,大家不要学哦)。
奖牌榜
身残志坚奖
火星曾经受过非常严重的撞击,使它的“上半身”(北半球)和“下半身”(南半球)看起来简直不像是同一颗星球。火星南半球是布满撞击坑的高地,比北半球低洼平原的平均海拔高出好几千米。但是从重伤中恢复的火星选手仍坚持自己的马拉松之旅,只是在身上留下了明显的伤疤,其中包括可能是全太阳系最大的撞击盆地一—-北极盆地。
伤疤就是成长的勋章!
场外解说:
以地球的跑道为分界线,跑道比地球更靠近太阳的内圈选手属于地内行星,跑道比地球更远离太阳的外圈选手属于地外行星。
水星和金星跑在地球的内圈,从地球上看,它们总是在太阳附近出现:有时跑到太阳的东边,于是傍晚出现在西方天空;有时跑到太阳的西边,于是清晨出现在东方天空。距离太阳越远,观察水星和金星两位选手就越容易。当离太阳太近的时候,就很难看到它们了。
内圈选手常常会从太阳和地球之间跑过。当位置特别合适的时候,地球上的我们就能看到水星或者金星在明亮的太阳圆面上经过,这就是“凌日”,是只有内圈选手才能完成的动作。下一次水星凌日将会出现在2019年11月11日,而下一次金星凌日将会出现在2117年12月11日。
内外有别
火星、木星、土星、天王星和海王星跑在地球的外圈,活动范围非常大。它们从来不会从地球和太阳之间经过,但有时会和太阳、地球排成一条直线,在跑道上和地球“齐头并进”。这叫“冲日”,是外圈选手们离地球特别近的时刻,它们此时不但格外明亮,还一整夜都会留在夜空中,是我们观察它们的好时机。火星的两颗小卫星就是在火星“冲日”前不久被发现的。火星每两年多发生一次“冲日”,下一次的“冲日”是离地球特别近的“大冲”,将发生在2018年7月27日;木星和土星每一年多一点就会发生一次“冲日”。
从地球看跑道
因为太阳系的参赛选手们都在同一个平面上奔跑,所以从地球上看出去,其他选手只会出现在天空中的一条窄窄的环带上,这就是”黄道带”。人们喜欢用黄道带上的星座作为路标来标记位置。
在2017年的暑假,太阳将会从双子座经过巨蟹座跑向狮子座;水星从巨蟹座跑到狮子座;金星从金牛座跑到双子座;火星从双子座跑到巨蟹座;而木星和土星的位置却没什么明显变化,木星一直待在室女座,土星一直待在蛇夫座。
外卡选手
6号选手谷神星
团队力量大
矮行星里最小,小行星里最大
谷神星以前曾经是小行星带里的头号选手,在小行星编号里也是响当当的1号。2006年,谷神星和冥王星,还有另外几颗新发现不久的天体一起,被归类到新的类别——矮行星,以外卡选手的身份参加我们的太空马拉松比赛。
虽然同为外卡选手,但它和月球不一样,跑的是普通的椭圆形路线。
谷神星的跑道在火星外侧,每秒钟能跑17.905千米,绕太阳一周得花上4年多的时间。
它的身体里可能有15%都是水,表面还有一些简单的有机分子,这让科学家对它有了浓厚的兴趣。目前,正有一位随行记者——“黎明号”飞船伴随在谷神星身边。
谷神星于1801年1月1日被意大利天文学家朱塞佩·皮亚齐发现,也是第一颗被发现的小行星。
小行星带
最初人们以为谷神星它是一颗行星,后来才发现,在它的跑道上还有无数的小天体陪它一起绕着太阳奔跑,组成了一条星星点点的环带,这就是在火星跑道和木星跑道之间的“小行星带”。小行星带的所有选手体重加起来才只有月球的4%,其中的三分之一都被谷神星”霸占”了。
分界线
小行星带是太阳系选手们的一道分界线。跑在小行星带内圈的是岩石行星,它们都有固态的外表,个子小,跑得快,而且都是诞生时间稍微晚一点的低年级选手。跑在小行星带外圈的是气体行星,它们都是没有固体外壳的大个子,在太阳系的形成过程中早一步诞生。
矮行星们和行星一样有着圆滚滚的外表,但它们没法独占一条跑道,而是和无数其他小天体一起挤在同一条跑道上奔跑,前呼后拥,非常热闹。
第5跑道
7号选手木星
灵活的大胖子
哇哦,第5跑道上过来一位大胖子,不过它好像很轻盈,一边向前奔跑一边灵活地转动着。
木星选手档案
直径:142944千米
距离太阳:7.78亿千米
速度:13.07千米/秒
卫星:67颗
公轉一周:12年
自转一周:9.92小时
别称:朱庇特
绝不是虚胖
木星选手是一位灵活的胖子,它在太阳系的行星里质量最大,自转却最快,大约每9.92小时就能自转一周,由于快速的自转,肚子鼓了起来,腰围变得很大。木星在跑道上的奔跑速度是每秒13.07千米,绕太阳一圈差不多要12年。
木星的肚子里能装下1000多个地球,体重比其他的行星、矮行星和所有卫星还有小天体加起来还要大得多。
条纹外套
木星穿着一身黄白条纹相间的运动服,非常好看。这些条纹其实是它大气里不同高度的云层,由于木星的快速自转而形成。在木星的赤道南侧,还有一个巨大的风暴,名叫“大红斑”,面积能装下三个地球。它已经持续了至少好几百年。 “小兄弟”们的保护伞
在太阳系形成的过程中,木星是最先诞生的行星。它抢先一步占据了大部分质量,成为行星里的巨无霸。不过,木星这个“大哥”也不是白当的,它在很大程度上起到了保护内圈“小兄弟”们的作用。
木星巨大的质量让很多飞向太阳系内圈的小天体改变轨道,降低了地球、月球还有其他内圈选手遭受撞击的风险。它的引力还维持着小行星带的秩序,让小行星们乖乖挤在轨道上,不会因为扰动而乱跑。
奖牌榜
拖家带口奖
木星有许多卫星,它参赛的时候其实是代表着一大家子来报名,一共有至少67颗卫星在跟着它一起绕着太阳奔跑。人们把木星和它周围这一大群卫星称为“木星系”。木星系的陪跑选手不光是人手众多,还各有特点,其中4颗最大、最亮的卫星是伽利略在400多年前发现的,被称为“伽利略卫星”。在天气晴朗的晚上,用最简单的天文望远镜就能看到木星表面的彩色条纹和4颗伽利略卫星。
伽利略卫星
木卫一、木卫二、木卫三和木卫四是最早被发现的围绕其他行星运行的天体,伽利略用它们作为证据之一来反驳地心说。
它们是木星的几十颗卫星中最大、最亮的4颗,所以用400多年前的简单望远镜也能看见。4位选手都离木星非常近,绕木星跑一圈只需要几天至十几天的时间。
木卫三:另类第一
木卫三是太阳系里最大的卫星,个头在整个太阳系里排第九,比水星还要大。但它远远不如水星结实,所以体重小得多。它还是”光膀子”选手里个头最大的,没有稳定的大气,身体表面是一层冰冻的外壳,冰壳下有非常广阔的咸水海洋。欧洲空间局准备在2022年左右发射一艘飞船,去实地采访木卫三选手的参赛情况。
木卫一:被又拉又挤真难受
木卫一表面有着太阳系里最猛烈的火山爆发,可能你在不同时间看到它的长相都和上次不一样。它夹在木星和木卫三之间,被两个大块头的引力像揉面一样又拉又挤,所以内部活动特别活跃。话说回来,木卫一的表面看起来真的很像揉完面做成的比萨饼啊!
木卫二:引起人类关注
木卫二和木卫三一样,在冰壳下有广阔的海洋,最近还在它的表面发现了水汽喷泉。木卫二的大气虽然也是既稀薄又不稳定,但主要成分竟然是氧气,这勾起了人们的浓厚兴趣。美国航天局打算在2020年左右发射一艘飞船,去实地报道木卫二的情况。
木卫四:我和月球一样忠诚
木卫四和月球一样,永远用同一面朝向自己的行星。它和木星的距离比前面三位选手都远,绕着木星跑步的速度也要慢一些,每秒“只能”奔跑8.204千米。
第6跑道
8号选手土星
转着呼啦圈跑全程
一位戴着绚彩草帽的选手迈着优雅的舞步向我们靠近,天哪,这样的花样赛跑真是别出心裁。这该是太阳系分赛场里外表最突出的选手,重点是它那又宽又明亮的光环使它脱颖而出。
跑马拉松的重点,当然是奇装异服!
土星选手档案
直径:120536千米
距离太阳:14.32亿千米
速度:9.69千米/秒
卫星:62颗
公转一周:30年
自转一周:10.55小时
比水还轻
作为一位外圈选手,土星跑得比木星还要慢,每秒钟在跑道上前进9.69千米,29年半才能绕太阳跑一圈。
土星是太阳系分赛场里最轻盈的选手,它的密度比水还要小。假如不是比马拉松而是比游泳的话,恐怕没有选手能赢得了它!
气味够呛
和木星一样,土星的衣服也是橙黄色系的,这主要是因为大气里含有氨。氨的气味很刺鼻,看来这位选手身上的汗味儿够呛。
也有极光
土星上也有极光,不光范围大,而且持续时间很长。地球上的极光只能存在几分钟,但土星上的极光可以存在好几个月。
光环够炫
土星的光环不同于木星、天王星和海王星,因为它们的光环主要由尘埃组成,反射阳光的本领太差,而土星的光环是由晶莹剔透的冰块组成的,反射阳光的本领强得多,所以格外明亮。
奖牌榜
最佳装扮奖
土星的光环是它最明显的特征。这道光环在今年恰好用正面朝向我们,是观测土星光环的好时机。
有好多“月亮”
严格来说,光环里的每一个大大小小的冰块,都可以算是土星的一颗“卫星”,不过目前得到承认的只有62颗。其中一些卫星位于光环的缝隙里,好像牧羊人驱赶羊群一样和小冰块们一起前进,这种卫星就叫“牧羊卫星”。
土卫六选手是陪伴土星奔跑的所有选手里个头最大的一个,它最特别的地方是有着比地球还要浓厚的大气。“惠更斯”号探测器曾经降落在它表面,为我们拍摄下了这位选手的容貌。
土卫六上永远是重度雾霾天气,表面有湖泊,不过湖泊里装的不是水,而是液态的甲烷和乙烷。這两种物质在地球上可都是轻飘飘的气体,能形成湖泊是因为土卫六的体温实在太低啦。
第7、第8跑道
9号、10号选手
天王星和海王星
最冷静选手
看过风风火火、奇装异服、前呼后拥各种风格的参赛选手后,现在咱们来观看优雅沉静的王子风选手。
天王星选手档案
直径:51200千米
距离太阳:28.7亿千米
速度:6.8千米/秒
卫星:27颗
公转一周:84年
自转一周:O.72天(逆行)
别称:乌拉诺
海王星选手档案
直径:49500千米
距离太阳:44.98亿千米 速度:5.43千米/秒
卫星:8颗
公转一周:164.8年
自转一周:0.67天
别称:海神涅普顿
天王星&海王星:正赛选手里只有我们俩要用望远镜才会被看到!
天王星和海王星位于太阳系赛场的外圈,这两颗行星都在望远镜时代才被人们发现。跑道越靠外,跑道之间的距离越大,速度也越慢。天王星的奔跑速度是每秒6.8千米,海王星只有每秒5.43千米,它们分别需要84年和164.8年才能绕太阳跑完一圈。这对“双胞胎”个头和体重都很相似,也同样穿着蓝色系的运动服。这是因为它们大气里含有的甲烷吸收了红色的光,让蓝光更多地被反射出来。
特别的跑姿
别的选手都是站在跑道上奔跑,最多身子有点歪斜,可天王星居然是横躺在跑道上打滚向前跑。
先计算,再寻找
海王星的发现过程和其他行星都不一样。它实在太远、太暗了,人们是先计算出它的位置,再用望远镜特地寻找才找到它的。英国人约翰·柯奇·亚当斯和法国人奥本·勒维耶分别独立计算出了海王星的轨道,再请天文台按照计算出的位置寻找。柏林天文台的约翰·伽勒按照勒维耶的计算于1846年找到了这颗遥远的行星;不过,亚当斯提出的计算结果比较早。英法两国为了争夺发现海王星的荣誉,可是吵了很多年呢!
冰巨星
天王星和海王星常常被归类为“冰巨星”(质量是地球的15倍以上),表示它们和木星、土星有很大的不同。“冰”并不代表它们现在是硬邦邦的冰球,而是在它们诞生的时候,它们的许多组成成分在当时都是以冰的状态存在的。
海王星表面还是太阳系里风速最快的地方,永无止境地刮着速度超过每小时2200千米的超音速风暴,还有一块神秘莫测的“大黑斑”。
光环
天王星已知的光环有13条,海王星有5条。
奖牌榜
最冷静奖
与冰巨星、蓝色调给人的印象一样,天王星和海王星都是超级冷静的选手,它们的大气层顶部堪称太阳系里温度最低的地方,都在-218℃左右。不过,外冷内热是气体行星的标配:其实它们和木星、土星一样,都有一颗炽热的心!
外卡选手
11号选手冥王星
努力追随太阳
冥王星选手档案
速度:4.67千米/秒
公转一周:248年
冥王星现在是“海外小天体”的代表。这不是说它出国了,而是它的跑道在海王星跑道的外圈。和谷神星一样,冥王星也没能单独拥有一条跑道,它只能和无数其他小天体一起拥挤地奔跑,和谷神星分享“前呼后拥奖”。正因如此,它才失去了行星的资格,只能作为一颗矮行星持外卡参赛。
冥王星距离太阳非常远,阳光要花5.5个小时才能从太阳来到它的表面。它的跑动速度是4.67千米/秒,要坚持248年才能在跑道上完成一圈,但是跑一圈就相当于8亿多个人类马拉松!
柯伊伯带
在海王星跑道外圈,还有无数和冥王星相似的小天体,它们组成了柯伊伯带。冥王星就是柯伊伯带第一位被发掘的选手。柯伊伯带和谷神星所在的小行星带有点类似,是一条被众多小天体分享的宽阔跑道,不过它的宽度大约是小行星带的20倍,这应该算是太阳系分赛场里最宽的一条跑道了!一些选手在柯伊伯带跑着跑着开了小差,溜到内圈去玩,就变成了短周期的彗星。在柯伊伯带外侧的更远处,是太阳系分赛场的外墙——奥尔特云,人们相信长周期彗星就是从这里出发的。
奖牌榜
平等待人奖
2015年,“新视野”号飞船完成了对冥王星选手的近身采访。发现在冥王星身边,还簇拥着5颗小卫星。冥王星和卫星的关系非常平等,因为冥王星的个头和体重也没比卫星大多少,大家围绕着一个共同的中心,一边转着圈一边朝前跑,其乐融融。
太阳系分赛场的比赛情况大致就是这样,但宇宙中还有更大的赛场在跑着更壮观的太空马拉松。这一次太阳要亲自出马参赛啦,我们去给它加油吧!
银河系赛场
不知不觉飞船带着我们来到银河系赛场啦!这个场地那可是真大——
没错没错,这是我见过的最浩大的马拉松盛会:一共有至少2000亿颗恒星在银河系大赛场参加太空马拉松,赛场直径足有10万光年,选手之间互相打个招呼,起码要等上几年的时间才能听到对方的回答。
和太阳系分会场不同的是,银河系赛场的内圈选手和外圈选手的速度差别并不大,科学家们认为,这是因为“暗物质”在背后推动着外圈选手的速度。
最内圈的平均速度大约250千米/秒
最外圈的平均速度大约210千米/秒
太阳的位置在中间,平均速度大约230千米/秒
这个速度可以在3分钟内绕地球一周,只要1000多年就能跑完一光年的路程,可比太阳系赛场里的选手速度快多了!选手们有序奔跑,因为奔跑速度的微妙差异,组成了好像漩涡一样的图案,简直是一出宇宙级别的盛大团体操。
銀河系大赛场的参赛选手太多了,我们只能关心太阳和离太阳比较近的一些有名的选手。恒星之间的差别非常大,不管是体温、个头、体重、寿命都可以相差上千倍。就算只采访少数几位选手,也能发现这一点。
太阳
太阳档案
年龄:46亿岁
寿命:100亿年
其实,太阳在银河系大赛场实在不怎么起眼。它在各个科目的成绩都属于中位数:温度不高也不低,体重不大也不小,寿命不长也不短,年纪不算老也不算年轻,离银河系中心不远也不近,就连速度也是不快也不慢。正因为如此,它才有机会孕育出生命。
太阳绕着银河系中心跑一圈大约需要2.4亿年,从诞生以来已经跑了20多圈。它现在正朝着天鹅座的方向跑去。上一次跑到现在这个位置的时候,恐龙才刚在地球上出现没多久呢。 太阳是我们最熟悉的恒星选手,它的个头和体重都被我们用来当作衡量其他恒星的标准单位。
比邻星
比邻星是离太阳最近的选手,它和太阳的距离只有4.25光年,对恒星选手来说相当于并肩奔跑了。
比邻星档案
年龄:48.5亿岁
寿命:4万亿年(比宇宙现在的年龄还要长得多!)
比邻星是聚集在 起的“恒星三兄弟”里的老幺,其他两颗星和太阳差不多大小,但比邻星的直径只有太阳的七分之一,体重只有太阳的八分之一,只能发出很暗的红光。不过这3颗星聚在一起,从地球上看就是一颗非常明亮的星星,名叫“南门二”。看来“团结就是力量”这句话对星星也适用啊。
比邻星选手已经逼近恒星体重标准的下限,再瘦一些的话,它就当不了恒星了。不过别看它个头小,它还带了一颗行星陪著自己一起奔跑。这颗行星也就成为离我们最近的太阳系外的行星。
天狼星
天狼星档案
年龄:2.3亿岁
寿命:10亿年(只有太阳的十分之一)
天狼星选手在地球的夜空中超级明亮,除了几位太阳系本土选手之外,谁都不如它耀眼。这主要是因为它离我们非常近,距离只有8.6光年。天狼星选手其实是一对明星组合,大个子天狼A和小个子天狼B跳着华尔兹一路向前跑。在银河系大赛场,恒星们组合起来参赛是很平常的事。
织女星
织女星档案
年龄:4.5亿岁
寿命:10亿年
织女星选手是银河系大赛场里的优等生。它的亮度曾经作为0等星的标准,其他的所有星星想要知道自己的星等(星体在天空中的相对亮度)都得跟它比一比。14000年前,它还曾经当过北极星,并且在12000年后还会重新当选。织女星的年龄和寿命都只有太阳的十分之一,它在这次比赛里还能再跑大约两圈。
北极星
北极星档案
年龄:均为7000万岁
寿命:北极A寿命1.5亿年,
北极B寿命55亿年,
北极C寿命45亿年
从地球上看,北极星在夜空中拥有崇高的地位,其他所有恒星都围绕着它运行。不过这是地球自转带来的效果,绕着北极星转动的其实是我们,而不是恒星选手。
“北极星”只是一个称号,地球的地轴一直在缓慢地改变方向,它指到谁,谁就是北极星。现在的北极星是小熊座的α星,它也是由3颗恒星组成的小团体,其中一颗比另两颗大很多。三兄弟的年龄都只有几千万岁。
参宿四
参宿四档案
年龄:不到1000万岁
寿命:还剩不到100万年
在银河系大赛场里,参宿四也是一位少见的大块头选手,它的直径达到了太阳的1000倍,发出的光相当于100000个太阳的发光强度。这是因为它已经进入老年,身体膨胀了许多倍,变成了一颗红巨星。它的身体还在不断地膨胀一收缩一再膨胀,好像是在“呼哧呼哧”喘气一样。因此,参宿四的亮度会在0等星和1等星之间变化。再过几十亿年,太阳也会变成一颗红巨星,不过因为体重轻得多,不会像参宿四这样“发福”。
在银河系大赛场的中心,有一群只参加表演赛的选手——因为它们的速度太快啦,没法参加正式比赛。这群选手的奔跑速度可以达到光速的1%,毕竟它们是在绕着银河系中心的巨大黑洞奔跑呢,没办法,要是跑得太慢,可是会被黑洞吞掉的!银河系中心的这个大黑洞的体重相当于430万个太阳,是整个银河系里最大的胖子,难怪它必须待在整个大赛场的正中央。
银河系大赛场其实也只是宇宙中许多分赛场中的一个。银河系自己也在宇宙中不停奔跑。不过,星系们没有统一的赛场,大家自由散漫各跑各的,就没有办法举办赛事来比较成绩啦。
第N届太空马拉松就播报到此,爱好天文的可可豆们是不是还奔跑在太阳系的轨道上,游荡在银河系,流连忘返,恨不得能亲自去太空追“星”,体验真正的太空马拉松?别急,精灵豆和小cool龙亲自为你开启太空追“星”模式——