天天学普地||行星地质概述——太阳系及其起源

来源：中科院地质地球所

自1957年人类发射了第一颗人造卫星以来，已经有多个探测器进入太空轨道，在上空对它们观测摄影，或在其上软着陆直接进行探测活动。1969年阿波罗号系列载人飞船在月球登陆，开创了人类在其他星球上进行地质考察的新纪元。

地球与其他行星有密切的联系。只有对地球有所了解，才可能更好地了解其他行星：反之，了解其他行星，对于深刻认识地球，尤其是地球早期历史具有十分重要的意义。目前，行星地质学（geoplanetology）已经发展成为地质学的研究新领域。

太阳系及其起源

一

太阳系

太阳系（solar system）是由太阳、8颗行星、100余颗卫星以及许多矮行星和无数的小行星，彗星和流星体组成的。

行星由里往外的顺序是：水星（Mercury）、金星（Venus）、地球（Earth）、火星（Mars）、木星（Jupiter）、土星（Saturn）、天王星（Uranus）、海王星（Neptune）。离太阳近的水星、金星、地球和火星称为类地行星（terrestrial planets）。它们的共同特征是密度大（>3.0g/cm3），体积小，自转慢，卫星少，内部成分主要为硅酸盐（silicate），具有固体外壳。离太阳远的木星、土星、天王星和海王星称为类木行星（jovian planets），它们的共同特点是密度小（<2.0g/cm3），体积大，自转快，卫星较多。根据宇宙飞船探测资料，它们都有很厚的大气，具有与类地行星相似的固体内核。

在火星和木星之间有一个小行星带，其中包含数十万颗小行星（asteroid）（即由岩石组成的不规则的小星体）。推测它们是介于火星与木星之间尚未能聚积成为行星的石质碎块。流星体存在于行星之间，成分是石质或者铁质。在地震及地球内部构造一章中所介绍的陨石就是坠落在地球上的陨星碎片。

在海王星轨道至离太阳40~50天文单位的一个环带内，有一个彗星的“仓库”，估计包含1亿~1万亿颗彗星，称为柯伊伯（Kuiber）带。彗星主要由H2O、CO2、CO、NH3和CH4等的冰，混合着尘埃颗粒构成，通常大小从几百米至几十米。在柯伊伯带内环绕太阳运行的彗星，有时受到其他天体的引力影响改変轨道，会沿着一个扁长的椭圆形轨道飞向太阳系内部。当它们接近太阳时，受到阳光加热，气体和尘埃从彗星体内挥发出来，在太阳风和太阳光的作用下形成彗尾。

柯伊伯带之外3000~5000天文单位的广阔区域称为奥尔特（Oort）云，那里估计蕴藏着几万亿颗彗星，是彗星的又一发源地。2003年10月，美国天文学家迈克・布朗（Mike Brown）等在柯伊伯带内发现了一个略大于冥王星（Pluto）的天体，临时名称为“齐娜”（Xcna）。实际上冥王星也在柯伊伯带内，而且就目前所知冥王星表面主要是冻结的CH4、N2、CO和水冰。其性质属于柯伊伯带天体。

2006年8月24日在布拉格召开的国际第26届天文学联合会大会上，3000多名专家通过决议，把冥王星和齐娜连同最大的小行星谷神星划为一类，称为矮行星（dwarf planet）。同年9月份齐娜被正式命名为阅神星（Eris）。这样，过去认为的太阳系有九大行星修正为太阳系共有八大行星。

注：'天天学普地'栏目的内容摘录自舒良树版《普通地质学》