行星为何有气态、固态之分,气态行星上真的都是气体吗?
1.行星质量足够大,使得行星的外观是球形,达到流体的静力平衡状态;
2.行星必须绕恒星运转;
3.行星的引力足够强大,可以简单的理解为在它的公转轨道上或附近没有其它与之相似大小的天体。
这样的星球,我们将其称之为行星。
行星在广义上有气态与固态之分,固态星球就像咱们太阳系内的水、金、地、火星球一样,有着岩石质的表面,气态星球则以木星为代表,木星、土星都是气态巨行星,而海王星、天王星除了它们是气态星球之外,还有另一个称谓,那就是冰巨星,原因就是因为它们的表面温度足够低。
土星、海王星、天王星又可统称为类木行星。
旅行者二号拍摄的木星大红斑
行星为何有气态与固态之分呢?
谈到这个原因,还需追溯行星的早期形成。我们知道固态星球大部分是由氧,硅,铁等重元素组成,而气态星球大部分是由氢与氦组成,但你可曾知道气态星球并非全是气态,它依然有一个岩石质的内核,熔融状态的核心,木星也是靠固态星球起家的,在最初木星也是一颗固态星球,当积累的质量足够大之时,引力聚拢过来大量的氢、氦然后形成了如今的模样。
太阳系形成过程
有人问,为何地球没有聚拢过来氢、氦形成气态星球呢?
这是因为地球的质量要比当初木星质量小很多,而且太阳风将氢、氦吹开的时候,距离太阳越近运动速度越快,因此地球不容易吸附住,反倒木星是在太阳系雪线之外,水以固态形式存在,使得木星在短期内积累了大量的质量,氢、氦运动到此处时速度已大大降低,木星就像是一个巨大的拦路虎,疯狂的聚拢氢、氦,逐渐成为太阳系内质量最大、体积最大的行星。
所以说,行星没有严格的全是气态,究其发家之路,它的祖先也是一颗固态星球。
木星结构
气态行星上真的都是气体吗?
木星的表层以及高层大气确实是气态的氢、氦,继续往下则是由于压力倍增而形成的液态氢,木星存在一个岩石质的内核,它的质量可能在地球质量的15倍以上,在岩石质内核的外面包裹着一层厚厚的金属氢,金属氢的形成则是由于内部巨大的压强,它的内部压强是地球的数十万倍,且越往核心处压强越大。
木星内部构造
因此,气态行星其实并不全是气体,就最近的木星研究报告来看,木星的大气质量仅占总质量的1%。相当于3个地球质量。