行星的故事,带你走进未知的世界

BBC推出了最新的自然科学纪录片《行星》(The planets)。《行星》的主角就是我们太阳系(Solar System)的8大行星:水星(Mercury)、金星(Venus)、地球(Earth)、火星(Mars)、木星(Jupiter)、土星(Saturn)、天王星(Uranus)、海王(Neptune)。

BBC《行星》好莱坞大片既视感

目前更新到了第5集,从内容上看,我猜测总共应该就是5集的内容。 整部纪录片的分集,是按照行星距离太阳的远近,和行星的特征来进行划分的。五集的内容分别是《沐浴阳光——类地行星》《两颗姐妹行星——地球与火星》《教父——木星》《太阳系远端的生命——土星》《黑暗之地——太阳系外缘》。 整个纪录片为我们展示了对行星的诞生,和演变过程的假想以及人类通过探测行星对此进行印证的过程。 类地行星 4颗类地行星分别是:水星、金星、地球、火星 这四颗行星都是岩石星球,也就是我们所说的类地行星,它们是由坍缩形成太阳的尘埃,聚集成岩石,再经岩石碰撞形成的行星。

水星是太阳系最内侧也是最小的一颗行星

水星是离太阳最近的行星,它绕太阳公转两周的时间可以自转三周。如果在水星上按照一定的速度行走,就可以看到不落的太阳。 水星的公转轨道是与众不同的椭圆形,想要登上水星难度很大,04年NASA发射的“信使号”水星探测器,历经七年才成功登陆水星。 “信使号”对水星展开探测活动,通过探测研究发现水星的内核占整个行星体积的80%,地壳和地幔占的比例非常小,就像一个裸露地核的星球。而且在水星表面发现了高含量的硫元素和钾元素,这两种元素本不应出现在离太阳这么近的地方。 科学家由此推断,水星诞生之地不是它现在所在的地方。它经历了什么,到目前为止还是个迷。

水星存在含量极高的硫和钾,科学家研究含量便可知晓水星的发展史

金星,金星表面有厚厚的高反射率云层,所以金星看起来特别地亮。 前苏联从20世界60年代开始发射金星探测器探索金星,经过了20多年的努力,金星13号探测器在1982年终于成功登陆金星。 经过探测器的测量,金星表面温度457摄氏度(居然比它离太阳更近的水还要高),二氧化碳浓度96.5%,气压超过地球的89倍。

金星可以说是名副其实的“暖男”

科学家还发现了被液体冲刷侵蚀形成的鹅卵石,进而证明金星曾经存在过液体。但后来液体为何消失? 科学家推测是因为过度的温室效应导致的。 在太阳生命的初期,太阳体积还比较小,能量没有现在这么大,所以离它很近的金星可以在吸收了太阳能量以后,靠大气中密布的二氧化碳这种温室气体来保持行星的适宜温度。 金星表面厚厚的二氧化碳大气层 , 后来随着太阳的不断变大,进入到金星表面的太阳能越来越多,而这时候,致密的温室气体就像一个大烤箱,将金星表面的液体全部烘干,从此它成为了一个荒芜的高热星球。 由于金星表面条件恶劣,“金星13号”探测器在工作了127分钟后就解体。

太阳系的宿命:

可以说太阳系九大行星的命运都跟他们围绕的恒星——太阳紧密联系在一起。 眼光回到地球,虽然我们目前生活在这个宜居的星球,但是太阳的老化不可逆转,随着太阳内核中氢燃料的不断消耗,太阳总有一天会变成红巨星,并向外扩张吞噬类地行星。 虽然听起来很绝望,但这可能会带来另一种可能性。到那个时候,远离太阳的几个气态巨行星的卫星可以接收到更多的太阳能量,有可能孕育出适宜生命发展的条件。 在离太阳比较远的地带,人类向土星发射了“卡西尼”号探测器,“卡西尼”号携带的登陆器“惠更斯”号抵达了土卫六泰坦星表面。 通过登陆和绕行拍照,他们发现土卫六上有浓密的富含甲烷的大气层,有光滑的被流水侵蚀过的水冰原石,发现了洪泛平原,河床,还在它的北极发现了疑似液态甲烷湖。 科学家相信土卫六上存在构成生命的所有物质,等到太阳老化扩张,或许接受到更多太阳能照射的土卫六可以形成孕育生命的条件。

从1965年开始,人类向火星发射了很多探测器,通过几十年的努力,绘制出了火星地图。 火星上有整个太阳系最大的火山(奥林匹斯山)、曾有4000多米落差的瀑布、有可以装得下珠穆朗玛峰的赫拉斯盆地。火星表面存在大量流水雕饰,湖泊河流侵蚀的痕迹。

这一消息震惊了当时nasa的科学家们

“好奇号”火星探测器登陆火星,发现了冲刷侵蚀形成的鹅卵石,并收集了火星土壤进行了分析,发现火星土壤里有2%的水分,证实它曾经是一颗有水星球。 各种证据表明,火星曾是一个布满河流湖泊温暖湿润星球,而同一时期的地球则是布满有害气体和酸性海洋的混乱世界。到底发生了什么,让两个星球的命运有了如此大的变化。

科学家推测有以下两个原因 第一,晚期重大撞击事件 科学家通过分析月球表面岩石中放射性元素的衰变推演太阳系的演化史,发现海王星曾向外迁经过柯博伊带(充满碎岩石和冰块的地带),把冰块岩石推向了太阳系中心。地球和火星都因此遭受重大撞击。地球和火星虽然都从撞击事件中幸存下来,但是火星因此元气大伤。 二是因为体积太小,火星内核冷却,无法提供磁场保护大气层 地球正是因为外地核有沸腾的铁水,这种导电物质在转动过程中像发电机一样形成强大的磁场,这个磁场可以缓冲从太阳表面逃逸出来的带电粒子流,保护地球大气不被太阳风吹散(在这个过程中,太阳风跟大气中的氮、氧原子碰撞,形成极光)。 而火星在形成初期所处的位置,岩石没有地球多,所以最后它没有足够的岩石去塑造自己。致使自己体积过小,内核没有足够的能量以持续驱动整个星球的磁场。 经过了内忧外患,火星内核在十几亿年前停止了工作,整个星球从一个布满活跃火山和丰富水体的星球变成了一个死寂荒芜的星球。而地球,竟然出现了原始藻类,藻类转化大气中的甲烷使大气中的氧气含量增加,地球最终成为了一个生机勃勃的世界。两个姐妹星球一荣一枯,地球在合适的地点长成了合适的大小,这细微的差别竟然造就了如此不同的命运。 木星 木星是一颗气态巨行星,是太阳系中第二大的天体,质量大,引力就大,所以,木星在太阳系的影响力仅次于太阳。

木星,太阳系大家族中的“教父”教父

科学家推测太阳系今天的格局:小型类地行星占据内太阳系——中间隔着小行星带——气体巨行星占据外太阳系。正是木星一系列运动的结果。 世界的创造者和毁灭者 毁灭者: 木星在太阳刚刚开始发光发热的时候就已经存在了。在太阳系形成初期,木星横冲直撞,不断地往内太阳系移动。小行星带上有一颗矮行星叫谷神星,本来谷神星具备了发育成行星的一切必要条件,可惜,在谷神星创造自己的过程中,遇到了内移的木星,木星撞击周围岩石,让谷神星失去了建造自己的材料,从此长眠于小行星带。 受木星引力影响,小行星带上的岩石偶尔也会落入内太阳系,撞击类地行星。导致恐龙灭绝的那一次小行星撞击地球事件就跟木星引力脱不了干系。 木星看似脾气暴躁,但也有对我们有利的一面 在木星不断向太阳移动,势不可挡的时刻,土星形成了,在两者引力和轨道共振的作用下,木星被拉离了内太阳系,在移动过程中它将小行星带附近大量的冰推入了内太阳系,增加了内太阳系的含水量,有利于地球的形成。 它还将内太阳系的岩石碎块冲得七零八落,致使内太阳系无法形成大的岩石星球,也正因为这样,地球才得以形成适宜的大小,保有稳定的环境,为生命的出现奠定基础。 它用引力稳定住了小行星带中的岩石碎块,不让他们随意冲入内太阳系。虽然小行星撞击地球事件给地球带来了严重的灾难,使地球上75%的物种彻底走向了灭绝,但是也碰巧杀死了在地球上占主导地位的恐龙,给哺乳动物的生存提供了空间,促进了人类文明的出现。 现在的它屹立于外太阳系,利用自己强大的引力俘获有威胁的外来天体,并以撞击的方式将其焚毁。人类曾亲眼目睹,土星摧毁苏梅克列维9号彗星,保护内太阳系的过程。

宇宙奇观土星环,美得令人窒

土星 土星应该是太阳系里外部特征最明显的一颗行星了,它有一个闪亮美丽的大冰环。 土星的形成 美丽的背后,隐藏了土星复杂的发展历史。在形成之初,土星处于太阳系雪线外缘,离太阳远,温度低,组成物质是岩石和冰。但它周围的环境不止岩石和冰块,还有大量的氢气和氦气,这两种气体质量很轻,只有质量大的星球实体才可以聚集他们。土星就很大,它慢慢聚集周围的氢气和氦气,越集越多,气压越来越强,强大的气压开始作用于地表的岩石和冰块,使他们升温,甚至发光,土星的气压是地球气压的1000万倍,从此它成为了一个气态巨行星。 大冰环可能是后来才形成的 NASA在97年发射的“卡西尼”号土星探测器,历经7年到达土星周围。它勘测了大冰环,发现大冰环比土星还要年轻45亿年,并推测大冰环上的冰块可能来自土星的卫星。某颗由冰块构成的卫星因为离土星太近,超越了洛希极限(还记得“流浪地球”里的洛希极限吧),受到的潮汐引力过大,被土星给撕碎,碎冰散落到土星外围并在土星引力的作用下形成了围绕土星运动的圆环。 “卡西尼”号发现生命的希望 “卡西尼”号飞近土卫二,发现土卫二在向冰环喷射由水蒸气和冰组成的羽流,“卡西尼”号在距离土卫二地表仅40多公里的地方,收集了这些羽流,经过分析,发现居然是海水冰晶,证明土卫二地下存在液态海洋。还发现了复杂的有机化合物、硅颗粒,这些物质跟地球生长边界的热泉喷口喷出的物质极为相似,而地球的热泉喷口正是生命的摇篮。 大冰环以后可能会消失 , 根据“卡西尼”号的探测结果,冰环中的冰块岩石互相碰撞导致大冰环正在变得越来越大,越来越薄,甚至出现了很多空隙。也许在N亿年以后,土星的大冰环就会消失,就像它从前不曾存在一样。我们人类真的足够幸运,才能看到这么美丽壮观的景象。 还剩一集,这部纪录片就要结束了。看到这里我有两个特别地感受 *地球和人类的存在具有非凡的偶然性,这让我们每一个个体都显得尤为珍稀可贵。 人类的智慧和想象力令人惊叹。所有的假想、预测、印证手段都是人类通过对地球的了解来获得的。向科学家们致敬! 目前除了完整版的《行星》以外,还有一部《行星迷你版》。《行星迷你版》每集只有几分钟,它是以某个主题,比如:火山、水、风暴、卫星为线索来剪辑的,也很不错。

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