太阳系其他行星和卫星

气体巨行星——木星和土星的许多最引人注目的问题,本质上是流体动力的出现。这些问题包括的带状多孔射流结构的起源大气流动长寿大气涡旋的动力学,最著名的木星的大红斑。我们没有说这样的流体动力学问题在这本书。然而,热大气的结构为任何动态调查提供了必要的基础。此外,热结构决定的速度从地球的热损失,因此在长期进化中扮演着关键角色的气态巨行星。热结构也会影响大气化学和彩色的云的本质,让我们想象的流体模式在这些行星上。

气态巨行星存在一个有趣的岩石terrestrial-type行星相比,由于缺乏坚实的表面。而不是太阳辐射穿透到地面的可能性和被吸收,因此加热大气从下面,太阳辐射在气态巨行星不断沉积在大气层上部向下太阳光束传播和变弱。进一步,与热通量的岩石行星的内部是一个微不足道的球员在气候,气态巨行星的流体性质允许相当大的热流从室内逃到空间。raybet雷竞技最新对木星和土星,这个热通量与通量的能量来自太阳。后续章节将我们的目标之一是学习如何开车大气的不同性质的气态巨行星影响热结构。气态巨行星还提供了一个有趣的机会测试想法如何raybet雷竞技最新气候的影响大气成分。这些行星是由H2,较小的他和其他微量的一系列物质,包括氨(NH3)甲烷(CH4)和水,后者三气体和浓缩的形式存在。大气的组成影响热力学,以及红外线和可见光的光学特性。

天王星和海王星的气态巨星,他们没有明显的固体表面在任何深度,可以显著影响气氛。然而,他们通常分类分别是冰巨人因为它们含有的比例要高得多尚无结冰物质诸如水、氨和甲烷。大气的外的组成部分可以由光谱观测,并包含高比例的氢和氦。然而,整个行星的密度限制他们主要由冰组成地幔。在天王星的情况下,冰地幔必须在9.3和13.4之间构成地球质量的价值总质量的行星,它是地球质量的14.5倍。相似的比例适用于海王星。常用的“冰地幔”一词有点误导,因为物质实际上是一个热,泥泞的混合物会更恰当地描述为一个water-ammonia海洋。无论使用何种术语,非常热的本质结构决定了冰地幔之间的过渡和更多的气态外层大气吸引的都是一样的问题大气能量作为一个遇到其它行星上的平衡。天王星是其小说的特征轴向倾斜。其旋转轴几乎是垂直于正常的平面轨道。换句话说,轴谎言几乎在平面上的轨道。这意味着在天国的北半球夏天,北极是直接指向太阳,整个南半球是在黑暗中。通过对比,地球的轴只是倾斜了23.4 o相对于目前正常。天王星的高轴向倾斜可能给地球一个极端的季节性周期,虽然它会花很长时间观察,因为天王星的年持续84个地球年。轴倾角的影响季节性周期行星的一般条款在第7章中讨论。极低太阳辐射在遥远的天王星和海王星的轨道会导致极度寒冷外层大气,特别是在海王星。这些行星提供一个机会来研究氛围的小说特征由一个非常弱的太阳能,加上一个同样微弱的细流从室内的热量。尽管疲软的热驱动,海王星有太阳系中最猛烈的风,以及各种有趣的气象特征。我们不会多说什么行星风,但在气态巨行星的情况下,很好地理解的热结构是气象学上的任何攻击的先决条件。

气体和冰巨人也挑战我们的宜居地带——轨道行星的概念有一些地区有类似地球的温度允许液态水。气体和冰巨人没有明显的表面,但他们每个人有深度的温度与地球相似和液态水存在。大气中也有大量的有机分子的化学原料,包括氨和甲烷。压力不高于地球海洋的底部。可能有一些偏见的表面生活生活,但它必须首先回忆说,地球上的生命起源于海洋确实在那儿呆了数十亿年之前冒险到土地上。的气体和冰巨人也被认为是“海洋”而不是“所有大气“所以还远不清楚他们是荒凉的,至少对于化学合成的生命形式的,并不需要太多的阳光。我们对生活的思考宜居地带过于偏见,在岩石表面进行它的存在。

从行星气候的角度来看,最有趣的一个太阳系的身体不是一个星球,而是一raybet雷竞技最新个卫星。泰坦土星轨道,是一个相当大的冰冷的身体,半径的76%的火星。因为它是由冰而不是岩石,表面重力低:1.35米/ s2,这实际上是低于月球表面的重力,虽然月亮小于泰坦。什么让泰坦有趣,然而是浓密的大气。土卫六的大气主要由氮、表面压力大约是地球的1.5倍。更有趣的是,较低部分的大气甲烷30%左右。在泰坦的低温(95 k)甲烷可以下雨,和参与一个水文循环类似于地球上的水,但在较低的温度。在随后的章节中,我们将开发物理检查异同土卫六甲烷与水的作用。土卫六大气层也是一个沸腾的有机化工厂、复杂的长链烃的烟雾是由甲烷在高层大气中。这些烟雾吸收太阳辐射、表面阴影,泰坦的气候的关键球员。raybet雷竞技最新 Such organic hazes were first discovered on Titan, but there are speculations that similar hazes could have been present in methane-dominated atmospheres of the Early Earth.

泰坦的一个主要问题是为什么它还有一种氛围。考虑到低重力,N2气氛很快将逃脱(我们将在第8章看一看有关物理)。此外,大气中的化学反应应该逐步将所有的甲烷转化成一个住污泥表面隔离。在某种程度上,泰坦的气氛必须动态地维护回收表面的化学物质deposted,出气的N2(可能以氨的形式)和CH4的内部。究竟如何发生这种情况是泰坦的重大问题之一。

冰冷的卫星没有明显的气氛也相当大的兴趣的明显特征。木星的卫星欧罗巴是一个很好的例子。这个卫星有水冰外壳10至50公里厚,但下地壳有液态水的海洋。欧罗巴显示了一个耐人寻味的范围地壳的特征,包括一些建议熔穿的海洋。当然,海洋的存在吸引了注意力,尽可能的栖息地生活。冰冷的卫星行星科学的认识论边界的挑战。在木卫二表面的低温,土卫六,水冰基本上是一块石头,就像沙子可以被认为是一个“冰”地球上的二氧化硅。的的遗留物矿物质与氨和甲烷和其他化合物形式,当温暖足够ice-minerals可以流或融化,导致冰火山。当研究欧罗巴的地壳和室内或泰坦或者其他冰冷的卫星我们地质、海洋或冰川学干什么?无论人想叫它,这些卫星,已经说过,“总是冰冷,从不沉闷。”

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