太陽系行星介紹

水星

水星（英語：Mercury，拉丁語：Mercurius）是太陽系八大行星最內側也是最小的一顆行星，也是離太陽最近

的行星。水星是一顆類地行星，由于其非常靠近太陽，所以只會出現在凌晨成為晨星，或是黃昏出現作為昏星。除

非有日食，否則在陽光的照耀下通常是看不見水星的。

內部構造

水星是太陽系內與地球相似的4顆類地行星之一，有著與地球一樣的巖石個體。它是太陽系中最小的行星，在赤

道的半徑是2,439.7公里。水星由大約70%的金屬和30%的硅酸鹽材料組成，水星的密度是5.427克/cm3，在太陽系

中是第二高的，僅次于地球的5.515克/cm3。

地形地貌

美國發射的“水手10號”在1974年3月、9月和1975年3月探測了水星，并向地面發回5000多張照片，為我們

了解水星提供了珍貴的信息。從照片上我們看出，水星的外貌酷似月球，有許多大小不一的環形山，還有輻射紋、平

原、裂谷、盆地等地形。水星的表面很像月球，滿布著環形山、大平原、盆地、輻射紋和斷崖。1976年，國際天文學

聯合會開始為水星上的環形山命名。

水星表面上有著星羅棋布的大大小小的環形山，既有高山，也有平原，還有令人膽寒的懸崖峭壁。據統計，水星

上的環形山有上千個，這些環形山比月亮上的環形山的坡度平緩些。

水星表面平均溫度約452K，變化范圍從90-700K，是溫差最大的行星。白天太陽光直射處溫度高達427℃，夜

晚太陽照不到時，溫度降低到-173℃。可以比較一下地球，地球上的度溫變化只有11K（這里只是太陽輻射能量，不

考慮“季節”，“天氣”）。 水星的表面的日照比地球強8.9 倍，總共輻照度有9126.6W/㎡。

令人驚訝地是，在1992年所進行的雷達觀察顯示，水星的北極有冰。一般相信這些冰存在于陽光永無法照射到

的環形山底部，由于彗星的撞擊或行星內部的氣體冒出表面而積累的。由于沒有大氣調節，這些地方的溫度一直維持

在華氏零下280度（約合-173℃）左右。

大氣層

水星上有極稀薄的大氣，大氣壓小于2×10百帕,大氣中含有氦、氫、氧、碳、氬、氖、氙等元素。由于大氣非常

稀薄，水星的表面白天和夜晚的溫度相差很大，實際上水星大氣中的氣體分子與水星表面相撞的頻密程度比它們之間

互相相撞要高。出于這些原因，水星應被視為是沒有大氣的。

水星的大氣非常少，主要成份為氦（42%）、汽化鈉（42%）和氧（15%），而且在白天氣溫非常高，平均地表溫

度為179℃，最高為427℃，最低為零下173℃，因此水星上看來不可能存在水；但1991年科學家在水星的北極發現

了一個不同尋常的亮點，造成這個亮點的可能是在地表或地下的冰。水星上真的有可能存在冰嗎？由于水星的軌道比

較特殊，在它的北極，太陽始終只在地平線上徘徊。在一些隕石坑內部，可能由于永遠見不到陽光而使溫度降至零下

161℃以下。這樣低的溫度就有可能凝固從行星內部釋放出來的氣體，或積存從太空來的冰。

真正發現水星有冰

2014年，美國航天局派往水星的探測器信使號，早前傳來的照片中，卻發現北極地區一個隕石坑附近有冰的

存在，是首次真正發現水星有冰。

學者早于兩年前已透過間接的分析指水星上存在著冰，但這次則是首次直接看到。專家估計冰塊有數以十米厚，

但亦可能延伸至坑洞內。雖然水星圍繞太陽轉一圈需時58個地球日，幾乎整個大地都被陽光照射，但水星的極地則

永遠無法被太陽照到，溫度低得有機會讓冰形成。

金星

金星（Venus）是太陽系中八大行星之一，按離太陽由近及遠的次序，是第二顆，距離太陽0.725天文單位。它

是離地球最近的行星（火星有時候會更近）。

夜空中亮度僅次于月球，排第二，金星要在日出稍前或者日落稍后才能達到亮度最大。它有時清晨出現在東方天

空，被稱為“啟明”；傍晚處于天空的西側。

金星是一顆類地行星，因為其質量與地球類似，有時被人們叫做地球的“姐妹星”，也是太陽系中唯一一顆沒有

磁場的行星。在八大行星中金星的軌道最接近圓形，偏心率最小，僅為0.7%。

星體結構 關于金星的內部結構，還沒有直接的資料，從理論推算得出，金星的內部結構和地球相似，有一個

半徑約3﹐100公里的鐵-鎳核，中間一層是主要由硅﹑氧﹑鐵﹑鎂等的化合物組成的“?！?/span>，而外面一層是主要由硅

化合物組成的很薄的“殼”。科學家推測金星的內部構造可能和地球相似，依地球的構造推測，金星地函主要成分以

橄欖石及輝石為主的矽酸鹽，以及一層矽酸鹽為主的地殼，中心則是由鐵鎳合金所組成的核心。

地質地貌 金星表面上有70%平原，20%高地，10%低地。

大約90%的金星表面是由不久之前才固化的玄武巖熔巖形成，金星的內部可能與地球是相似的.

金星構造 赤道的長達1200千米的大峽谷，是八大行星中最大的峽谷。

火山分布 金星上可謂火山密布，是太陽系中擁有火山數量最多的行星。已發現的大型火山和火山特征有1600

多處。此外還有無數的小火山，沒有人計算過它們的數量，估計總數超過10萬，甚至100萬。

金星與地球有許多共同處。它們大小、體積接近。金星也是太陽系中離地球最近的行星，也被云層和厚厚的大氣

層所包圍。同地球一樣，金星的地表年齡也非常年輕，約5億年左右。

不過這些基本的類似中，也存在很多不同點。金星的大氣成分多為二氧化碳，因此它的地表具有強烈的溫室效應

其大氣壓大約是地球的90倍，這差不多相當于地球海面下一公里處的水壓。

金星地表沒有水，空氣中也沒有水份存在，其云層的主要成分是硫酸，而且較地球云層的高度高得多。由于大氣

高壓，金星上的風速也相應緩慢。這就是說，金星地表既不會受到風的影響也沒有雨水的沖刷。因此，金星的火山特

征能夠清晰地保持很長一段時間。金星沒有板塊構造，沒有線性的火山鏈，沒有明顯的板塊消亡地帶。盡管金星上峽

谷縱橫，但沒有哪一條看起來類似地球的海溝。

大氣環境 金星的天空是橙黃色的。金星上也有雷電，曾經記錄到的最大一次閃電持續了15分鐘。

金星的大氣主要由二氧化碳組成，并含有少量的氮氣。金星的大氣壓強非常大，為地球的92倍，相當于地球海

洋中1千米深度時的壓強。大量二氧化碳的存在使得溫室效應在金星上大規模地進行著。如果沒有這樣的溫室效應溫

度會下降400℃。在近赤道的低地，金星的表面極限溫度可高達500℃。這使得金星的表面溫度甚至高于水星雖然它

離太陽的距離要比水星大的兩倍，并且得到的陽光只有水星的四分之一。盡管金星的自轉很慢，但是由于熱慣性和濃

密大氣的對流，晝夜溫差并不大。大氣上層的風只要4天就能繞金星一周來均勻的傳遞熱量。

金星表面的溫度很高，是因為金星上強烈的溫室效應，溫室效應是指透射陽光的密閉空間由于與外界缺乏熱交換

而形成的保溫效應。二氧化碳和濃云只許太陽光通過，卻不讓熱量透過云層散發到宇宙空間。被封閉起來的太陽輻射

使金星表面變得越來越熱。溫室效應使金星表面溫度高達465至485℃，且基本上沒有地區、季節、晝夜的差別。

火星

火星（Mars）是太陽系八大行星之一，天文符號是♂，是太陽系由內往外數的第四顆行星，屬于類地行星，直徑

約為地球的53%，自轉軸傾角、自轉周期均與地球相近，公轉一周約為地球公轉時間的兩倍。橘紅色外表是地表的赤

鐵礦（氧化鐵）。我國古書上將火星稱為“熒惑”，西方古代（古羅馬）稱為“戰神瑪爾斯星”。

火星是太陽系由內往外數的第四顆行星。

火星直徑約是地球的一半，體積為15%，質量為11%，表面積相當于地球陸地面積，密度則比其他三顆類地行

星（地球、金星、水星）還要小很多。 以半徑、質量、表面重力來說，火星約介于地球和月球中間：火星直徑約為

月球的兩倍、地球的一半;質量約為月球九倍、地球的1/9，表面重力約為月球的2.5倍、地球的2/5。

火星被認為是太陽系中最有可能存在地外生命的行星。

地形地貌 球一樣擁有多樣的地形，有高山、平原和峽谷，火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、礫石遍布。由

于重力較小等因素，地形尺寸與地球相比亦有不同的地方。南北半球的地形有著強烈的對比：北方是被熔巖填平的低

原，南方則是充滿隕石坑的古老高地，而兩者之間以明顯的斜坡分隔；火山地形穿插其中，眾多峽谷亦分布各地，南

北極則有以干冰和水冰組成的極冠，風成沙丘亦廣布整個星球。

火星環境 溫度 火星的軌道是橢圓形。因此，在接受太陽照射的地方，近日點和遠日點之間的溫差將近160

攝氏度。這對火星的氣候產生巨大的影響?；鹦巧系钠骄鶞囟却蠹s為-55℃，但卻具有從冬天的-133℃，夏日白天的

將27℃，的跨度。

大氣：火星的大氣密度只有地球的大約1%，非常干燥，溫度低，表面平均溫度零下55℃，水和二氧化碳易凍

結。火星表面的溫度仍比地球上的冷得多。

火星的那層薄薄的大氣主要是由遺留下的二氧化碳（95.3%）加上氮氣（2.7%）、氬氣（1.6%）和微量的氧氣

（0.15%）和水汽（0.03%）組成的?；鹦潜砻娴钠骄髿鈮簭妰H為大約7毫巴（比地球上的1%還小），但它隨著

高度的變化而變化，在盆地的最深處可高達9毫巴，而在奧林帕斯山脈的頂端卻只有1毫巴。但是它也足以支持偶

爾整月席卷整顆行星的颶風和大風暴。火星那層薄薄的大氣層雖然也能制造溫室效應，但那些僅能提高其表面5℃的

溫度，比我們所知道的金星和地球的少得多。

火星的兩極永久地被固態二氧化碳（干冰）覆蓋著。由冰層與變化著的二氧化碳層輪流疊加而成。在北部的夏天，

二氧化碳完全升華，留下剩余的冰水層?；蛟S在火星表面下較深處也有水存在。

冰的存在 2007年三月，NASA就聲稱，南極冠的冰假如全部融化，可覆蓋整個星球。

2008年7月31日，美國航空航天局科學家宣布，鳳凰號火星探測器在火星上加熱土壤樣本時鑒別出有水蒸氣產生。

2013年3月初，美國宇航局“好奇”號火星車發現火星巖石中存在含水礦物質的可靠證據。

2015年03月06日，科學家稱火星表面曾非常濕潤 ，含水量超過北冰洋。美國宇航局行星科學部門主管指出，

對火星大氣開展的一項研究顯示這顆行星的幾乎整個北半球在歷史上都曾經被深度達到1英里左右的水體所覆蓋。

這項研究還發現火星地表直到大約12億年前還存在著大量的水體. 2015年9月29日，美國宇航局稱最新證據

表明此前在火星表面一些隕坑坑壁上觀察到的神秘暗色條紋可能與間歇性出現的液態水體有關。

湖的遺跡：環繞火星的衛星證實了照片上巨大的隕石坑曾經是一個火山湖。科學家表示，理論上這個湖泊曾經支

持過一些簡單的微生物存活。說不定真有更高等級的生命。

遠古海洋 美國太空網報道，科學家們已經掌握證據證明在數十億年前火星表面的大部分地區曾經被廣闊的海洋覆

蓋

2015年9月28日，科學家稱火星上不但只有位于兩極、已經凝固成冰的水，更有只會在和暖季節時出現、流動

的液態水。 科學家指他們的最新發現，強烈支持在火星表面上，有鹽水于夏季時分在部分斜坡上流動的理論。

四季變化1781年，天文學家威廉·赫歇爾，推斷火星的自轉軸也是傾斜的，而且傾斜的角度幾乎與地球自轉軸

傾斜的角度相同。火星就應該像地球那樣有冬去春回，寒來暑往。主要體現在兩極冰蓋大小的變化，夏季冰蓋就縮小，

冬天就擴大。

木星

木星（Jupiter）是太陽系八大行星中體積最大、自轉最快的行星，從內向外的第五顆行星。它的質量為太陽的千

分之一，但為太陽系中其它七大行星質量總和的2.5倍。木星與土星、天王星、海王星皆屬氣體行星，因此四者又合

稱類木行星（木星和土星合稱巨行星）。2012年2月23日科學家稱發現了木星2顆新衛星，累計衛星達68顆。

表層溫度其表面有效溫度值為-168℃，而地球觀測值為-139℃。

大氣層

木星的大氣組成中，按分子數量來看，81%是氫氣，18%是氦氣，按質量則分別是75%和24%。只有約1%左

右的其他氣體，其中包括甲烷、水蒸氣、氨氣等。這與太陽系的前身-原始太陽星云的組成相近，但木星中較重元素

的比例卻比原始太陽星云多數倍。同為氣體行星的土星也是類似的組成，但天王星及海王星中的氫和氦就少得多。

氣態行星 木星是一個氣體行星。氣態行星沒有實體表面，它們的氣態物質密度只是由深度的變大而不斷加大。

我們所看到的通常是大氣中云層的頂端，壓強比1個大氣壓略高。

木星由90%的氫和10%的氦及微量的甲烷、水、氨水和“石頭”組成。木星的大氣層很濃厚，厚度達3000千

米，在大氣層之下有一層厚達2.7萬公里的液態氫層，再下面是金屬氫，這與形成整個太陽系的原始的太陽系星云的

組成十分相似。

吞噬作用

木星的引力很大，使很多的彗星偏離了軌道，撞擊木星。如果沒有木星的話，我們生活的地球可能早就被彗星撞

擊了。人類也可能在很久以前就滅絕了.

木星或土星上存在鉆石海洋？

天體物理學家聲稱，鉆石或許像降雨一樣從氣體巨星木星和土星的天空中落下。他們估計太陽系這兩顆最大星球

上的條件足以產生由鉆石組成的穩定海洋。

天文學家稱，木星上的碳或許會被壓碎并融化形成鉆石海洋。

土星

土星（英文Saturn，拉丁文Saturnus），至太陽距離（由近到遠）位于第六，體積則僅次于木星。并與木星、

天王星及海王星同屬類木行星。

土星主要由氫組成，還有少量的氦與微量元素，內部的核心包括巖石和冰，外圍由數層金屬氫和氣體包裹著。最

外層的大氣層在外觀上通常情況下都是平淡的，雖然有時會有長時間存在的特征出現。土星的風速高達1800公里/

時，明顯的比木星上的風速快。土星的行星磁場強度介于地球和更強的木星之間。

土星有一個顯著的行星環（可以通過望遠鏡直接觀測），主要的成分是冰的微粒和較少數的巖石殘骸以及塵土。

已經確認的土星的衛星總共有62顆。其中，土衛六是土星系統中最大和太陽系中第二大的衛星（半徑2575km）（太

陽系最大的衛星是木星的木衛三，半徑2632km）。

大氣層

土星外圍的大氣層包括96.3%的氫和3.25%的氦，可以偵測到的氣體還有氨、乙炔、乙烷、磷化氫和甲烷。上層

的云由氨的冰晶組成，較低層的云則由硫化氫銨（NH?SH）或水組成。相對于太陽所含有的豐富的氦，土星大氣層中

氦的豐盈度明顯低得多。對于比氦重的元素的含量，如今所知不甚精確；但如果假設與太陽系形成時的原始豐盈度是

相當的，則可估算出這些元素的總質量是地球質量的19-31倍，而且大部分都存在于土星的核心區域。

土星是最疏松的一顆行星，它的比重（0.7）比水還要小。

與木星一樣，土星是由大約75%的氫氣和25%的氦氣以及少量的水，甲烷，氨氣和一些類似巖石的物質組成。

這些組成類似形成太陽系時，太陽星云物質的組成。

土星內部和木星一樣，由一個巖石核心，一個具有金屬性的液態氫層和一個氫分子層，同時還存在少量的各式各

樣的冰。

土星的內部是劇熱的（在核心可達12000開爾文），并且土星向宇宙發出的能量比它從太陽獲得的能量還要大。

大多數的額外能量與木星一樣是由Kelvin-Helmholtz原理產生的。但這可能還不足以解釋土星的發光本領，一些其他

的作用可能也在進行，可能是由于土星內部深層處氦的“沖洗”造成的。

木星上的明顯的帶狀物 在土星上則模糊許多，在赤道附近變得更寬。由地球無法看清它的頂層云，所以直到旅

行者飛船偶然觀測到，人們才開始對土星的大氣循環情況開始研究。土星與木星一樣，有長周期的橢圓軌道以及其他

的大致特征。在1990年，哈博望遠鏡觀察到在土星赤道附近一個非常大的白色的云，這是當旅行者號到達時并不存

在的；在1994年，另一個比較小的風暴被觀測到。

天王星

天王星（Uranus）是太陽系由內向外的第七顆行星（18.37~20.08天文單位），其體積在太陽系中排名第三（比

海王星大），質量排名第四（小于海王星），幾乎橫躺著圍繞太陽公轉。

天王星大氣的主要成分是氫和氦，還包含較高比例的由水、氨、甲烷等結成的“冰”，與可以探測到的碳氫化合

物。天王星是太陽系內大氣層最冷的行星，最低溫度只有49K（-224℃）。其外部的大氣層具有復雜的云層結構，水

在最低的云層內，而甲烷組成最高處的云層。 相比較而言，天王星的內部則是由冰和巖石所構成。

表面溫度：最?。?/span>49 K(-224.15℃) 平均：53 K(-220.15℃) 最高：57 K(-216.15℃)

物質構成 天王星主要是由巖石與各種成分不同的水冰物質所組成，其組成主要元素為氫（83%），其次為氦

（15%）。在許多方面天王星（海王星也是）與大部分都是氣態氫組成的木星與土星不同，其性質比較接近木星與土

星的地核部分，而沒有類木行星包圍在外的巨大液態氣體表面（主要是由金屬氫化合物氣體受重力液化形成）。

天王星的質量大約是地球的14.5倍，是類木行星中質量最小的，他的密度是1.29公克/厘米3只比土星高一些。

直徑雖然與海王星相似（大約是地球的4倍），但質量較低。這些數值顯示他主要由各種各樣揮發性物質，例如水、

氨和甲烷組成。天王星內部冰的總含量還不能精確的知道，根據選擇的模型不同有不同的含量，但是總在地球質量的

9.3 至13.5倍之間。氫和氦在全體中只占很小的部分，大約在0.5至1.5地球質量。剩余的質量（0.5至3.7地球質

量）才是巖石物質。

大氣組成 83±3% 氫分子 (H?) 15±3% 氦 2.3% 甲烷 0.009%(0.007-0.015%） 重氫化合物

（HD)

冰:氨 水 氨硫化氫(NH?SH) 甲烷(CH?)

大氣層

與其他的氣體巨星，甚至是與相似的海王星比較，天王星的大氣層是非常平靜的。當旅行者2號在1986年飛掠

過天王星時，總共觀察到了10個橫跨過整個行星的云帶特征。有人提出解釋認為這種特征是天王星的內熱低于其他

巨大行星的結果。在天王星記錄到的最低溫度是49 K，比海王星還要冷，使天王星成為太陽系溫度最低的行星。

海王星

海王星（Neptune）是八大行星中的遠日行星，按照行星與太陽的距離排列海王星是第八顆行星，直徑上第四大

行星。它的亮度僅為7.85等，只有在天文望遠鏡里才能看到它。由于它那熒熒的淡藍色光，所以西方人用羅馬神話

中的海神——“尼普頓”的名字來稱呼它。在中文里，把它譯為海王星。

海王星在直徑和體積上小于天王星，但質量卻大于天王星，大約是地球的17倍，而它的姊妹行星天王星因密度

較低，質量大約是地球的14倍。

海王星的大氣層以氫和氦為主，還有微量的甲烷，大氣層中的甲烷，是使行星呈現藍色的原因之一。海王星有著

太陽系最強烈的風暴，測量到的風速高達2100km/h。海王星云頂的溫度是-218 ℃（55K），因為距離太陽最遠，是

太陽系最冷的地區之一。海王星核心的溫度約7000℃，可以和太陽的表面比較，也和大多數已知的行星相似。

海王星在1846年9月23日被發現，是唯一利用數學預測而非有計劃的觀測發現的行星。天文學家利用天王星

軌道的攝動推測出海王星的存在與可能的位置，迄今只有美國的旅行者2號探測器曾經在1989年8月25日拜訪過

海王星。

概述 海王星是太陽系八大行星中距離太陽最遠的，體積是太陽系第四大，但質量排名是第三。海王星的質量

大約是地球的17倍，而類似雙胞胎的天王星因密度較低，質量大約是地球的14倍。海王星大氣層85%是氫氣，13%

是氦氣，2%是甲烷，除此之外還有少量氨氣。在大氣層中的甲烷，只是使行星呈現藍色的一部分原因。因為海王星

的藍色比有同樣份量的天王星更為鮮艷，因此應該還有其他的成分對海王星明顯的顏色有所貢獻。

海王星有太陽系最強烈的風，測量到的時速高達2100公里。1989年美國航天局發射的旅行者2號飛掠過海王

星，對南半球的大黑斑和木星的大紅斑做了比較。海王星云頂的溫度是-218 ℃（55K），因為距離太陽最遠，是太陽

系最冷的地區之一。海王星核心的溫度約為7000 ℃，可以和太陽的表面比較，也和大多數已知的行星相似，

海王星可能有一個固態的核，其表面可能覆蓋有一層冰。此外，海王星有磁場和極光。還有因甲烷受太陽照射而

產生的煙霧。