7.18.8性质
彗星的性质还不能确切知道
因为它藏在彗发内
不能直接观察到
但我们可由彗星的光谱猜测它的一些性质
通常
这些谱线表明存在有OH、NH和NH2基团的气体
这很容易解释为最普通的元素C、N和O的稳定氢化合物
即CH4
NH3和H2O分解的结果
这些化合物冻结的冰可能是彗核的主要成分
科学家相信各种冰和硅酸盐粒子以松散的结构散布在彗核中
有些象脏雪球那样
具有约为0.1克/立方厘米的密度
当冰受热蒸发时它们遗留下松散的岩石物质
所含单个粒子其大小从104厘米到大约105厘米之间
当地球穿过彗星的轨道时
我们将观察到的这些粒子看作是流星
有理由相信彗星可能是聚集形成了太阳和行星的星云中物质的一部分
因此
人们很想设法获得一块彗星物质的样本
来作分析以便对太阳系的起源知道得更多
这一计划理论上可以作到
如设法与周期彗星在空间做一次会合
这样的计划正在研究中























7.18.9彗星与生命
彗星是一种很特殊的星体
与生命的起源可能有着重要的联系
彗星中含有很多气体和挥发成分
根据光谱分析
主要是C2、CN、C3、另外还有OH、NH、NH2、CH、Na、C、O等原子和原子团
这说明彗星中富含有机分子
许多科学家注意到了这个现象：也许
生命起源于彗星！1990年
NASA的Kevin. J. Zahule和Daid Grinspoon
对白垩纪——第三纪界线附近地层的有机尘埃作了这样的解释：
一颗或几颗彗星掠过地球,留下的氨基酸形成了这种有机尘埃；
并由此指出
在地球形成早期
彗星也能以这种方式将有机物质像下小雨一样洒落在地球上——这就是地球上的生命之源









7.18.10命名规则编辑
在1995年前
彗星是依照每年的发现先后顺序以英文小楷排列
如1994年发现第一颗彗星就是1994a
按此类推
经过一段时间观测
确定该彗星的轨道并修正后
就以该彗星过近日点的先后次序
以罗马数字Ⅰ、Ⅱ等排在年之后（这编号通常是该年结束后二年才能编好）
如舒梅克?利维九号彗星的编号为1993e和1994Ⅹ

除了编号外
彗星通常都是以发现者姓氏来命名
一颗彗星最多只能冠以三个发现者的名字
舒梅克?利维九号彗星的英文名称为Shoemaker-Levy 9

由1995年起
国际天文联合会参考小行星的命名法则
采用以半个月为单位
按英文字母顺序排列的新彗星编号法
以英文全部字母去掉I和Z不用将剩下的24个字母的顺序
如1月份上半月为A、1月份下半月为B、按此类推至12月下半月为Y

其后再以1、2、3..等数字序号编排同一个半月内所发现的彗星
此外为方便识别彗星的状况
于编号前加上标记：
A/ 可能为小行星
P/ 确认回归1次以上的短周期彗星
P前面再加上周期彗星总表编号（如哈雷彗星为1P/1982 U1或简称1P亦可）
C/ 长周期彗星（200年周期以上
如海尔?波普彗星为C/1995 O1）
X/ 尚未算出轨道根数的彗星
D/ 不再回归或可能已消失了的彗星（如舒梅克?利维九号彗星为D/ 1993 F2）
附 S/新发现的行星之卫星
如果彗星破碎
分裂成个以上的彗核
则在编号后加上-A、-B..以区分每个彗核
回归彗星方面
如彗星再次被观测到回归时
则在P/（或可能是D/）前加上一个由IAU小行星中心给定的序号
以避免该彗星回归时重新标记
例如哈雷彗星有以下标记：1P/1682 Q1=1P/1910 A2=1P/1982 U1=1P/Halley=哈雷彗星














7.18.11和陨石、流星的关系
流星和彗星没有必然联系
但大都是彗星尾迹产生的
流星是行星际空间的尘粒和固体块(流星体)闯入地球大气圈同大气摩擦燃烧产生的光迹
若它们在大气中未燃烧尽
落到地面后就称为“陨星”或“陨石”
流星体原是围绕太阳运动的
在经过地球附近时
受地球引力的作用
改变轨道
从而进入地球大气圈
许多流星从星空中某一点(辐射点)向外辐射散开
这就是流星雨

陨石是太阳系中较大的流星体闯入地球大气后未完全燃烧尽的剩余部分
它给我们带来丰富的太阳系天体形成演化的信息
是受人欢迎的不速之客
每天都约有数十亿、上百亿流星体进入地球大气
它们总质量可达20吨

陨石：地球会经常遭遇外来小天体
这些小天体进入地球大气层后会和地球大气剧烈摩擦并燃烧
这就是流星
如果流星还没有燃烧完就落到了地面上
那就是陨石
陨石按照其主要化学成分分为石陨石、铁陨石和石铁陨石三种

它们的半径和质量彼此相差很大
不能一概而论
如果撞击地球的小天体直径在10公里以上
那么其造成的破坏将和当年恐龙那次一样

7.18.14地球“送水工”
大约45亿年前地球形成的时候
太阳的热量把太阳系里的大部分水分赶到了星系的外围地区
这些水分至今还以冰冻的形式存在于土星环
木星的卫星欧罗巴
海王星、天王星以及数以十亿计的彗星之中
但是地球上也有足够的水分
一直以来科学家们都很好奇这些水是怎么来的

目前有一种主流理论认为：
这些水是地球形成约5亿年之后
一连串呼啸撞向太阳的彗星带来的
科学家发现至少部分彗星拥有和地球上的水相同化学特性的物质
这一理论的研究取得了重大进展

就在这一研究进展公布后不久
美国天文学家又发现了支持上述理论的另一个重要证据
这一证据来自北半球能观测到的一颗明亮恒星——乌鸦座的Eta Corvi
这颗恒星距离地球约400万亿英里远
美国约翰?霍普金斯大学的首席研究员凯里?利斯说：
“在那里我们观测到一场原始彗星‘风暴’
它猛烈地撞击了离它比较近的一个星体
”
利斯和他的同事们观测到的实际上是一些宇宙尘埃的红外特征
这些尘埃与乌鸦座的距离大约3个天文单位远
也就是3个从地球到太阳的距离
斯皮策红外太空望远镜的详细观测表明
它们是巨大岩石星体发生强烈撞击而产生的
利斯说：“我们观测到了纳米钻石和非结晶体的硅
这表明与彗星相撞的天体最小体积相当于小行星谷神星
最大则是地球的几倍
”
由这一观测结果还不足以得出宇宙尘埃是由撞击产生的结论
利斯承认除了由小彗星组成的“风暴”外
他也观测到一个大体积星体的残迹
“结果我们还不能确定
现在只知道有大量物质喷射到周围
”利斯及其同事并不能观测到所有的物质
他们所观测到的是只包含冰粒和有机化合物的特殊物质
而这些物质只有粉碎的彗星才有

除此之外
这些遥远的尘埃所具有的化学特征和2008年落入苏丹的AlmahataSitta陨星非常吻合
该陨星很可能来自海王星以外的柯伊柏带（Kuiper Belt）
那里分布着数十亿颗彗星
冥王星和阋神星等矮行星也分布在那个区域
事实上它们本身就属于巨大的彗星

汇集所有的发现
你就会得到一幅描绘太阳系诞生10亿年之后
水分甚至是形成生命的基础物质是如何出现在地球上的画面
因为乌鸦座的星系已经形成10亿年了
自然而然地就会产生这样一个问题：
那里是否有可能存在生命？
一开始你可能不会这样认为
因为太阳系里与彗星发生过碰撞的行星都比火星还远
在那样的轨道上水永远是以冰的形式存在的

另一个显而易见的问题是：在其他年轻的星系里
是否还有其它有利于生命形成的彗星“风暴”的证据
然而当前的答案是：没有
“我们研究了大约1000个星系
满足这个条件的就只有乌鸦座
”但他同时也强调这并不意味着其他区域没有这种证据
如果得到美国国会的批准
詹姆斯?韦伯太空望远镜最早能在2018年投入使用
那么这架更加灵敏的望远镜可以找到更多令人期待的线索
也就是说
得出“地球上的生命源于一次宇宙意外相撞事故”的结论还为时过早

7.19季风
由于大陆和海洋在一年之中增热和冷却程度不同
在大陆和海洋之间大范围的、风向随季节有规律改变的风
称为季风
形成季风最根本的原因
是由于地球表面性质不同
热力反映有所差异引起的
由海陆分布、大气环流、大地形等因素造成的
以一年为周期的大范围的冬夏季节盛行风向相反的现象
分为夏季风和冬季风







7.19.1定义
季风（monsoon）
由于大陆及邻近海洋之间存在的温度差异而形成大范围盛行的
风向随季节有显著变化的风系
具有这种大气环流特征的风称为季风

现代气象学意义上季风的概念是17世纪后期由哈莱(Halley)首先提出来的
即季风是由太阳对海洋和陆地加热差异形成的
进而导致了大气中气压的差异
夏季时
由于海洋的热容量大
加热缓慢
海面较冷
气压高
而大陆由于热容量小
加热快
形成暖低压
夏季风由冷洋面吹向暖大陆；冬季时则正好相反
冬季风由冷大陆吹向暖洋面
这种由于下垫面热力作用不同而形成的海陆季风也是最经典的季风概念
到18世纪上半叶
哈得莱(Hadley)对季风模型进行了补充和修正
他指出
按照哈莱的理论
南亚地区阿拉伯海至印度的季风应该是夏季吹南风
冬季吹北风
但实际观测到的却是夏季吹西南风
冬季吹东北风
这是因为夏季当气流从南半球跨越赤道进入北半球时
由于地球的自转效应
气流会受到一个向右的惯性力作用
这个力就是地转偏向力(科里奥利力)
由于地转偏向力的作用
气流在向北的运行过程中向右偏
形成了西南风

此外
受青藏高原的地形作用及其他因子的影响
东亚的季风比南亚地区更复杂
其中
南海—西太平洋一带属热带季风区
冬季盛行东北季风
夏季盛行西南季风；
夏季
南海--西太平洋热带东南季风
东亚大陆--日本副热带西南季风
冬季
30°N以北为西北季风
以南为东北季风


7.19.2简介
季风（monsoon）是由海陆分布、大气环流、大陆地形等因素造成的
以一年为周期的大范围对流现象
季风是大范围盛行的、风向随季节变化显著的风系
和风带一样同属行星尺度的环流系统
它的形成是由冬夏季海洋和陆地温度差异所致
季风在夏季由海洋吹向大陆
在冬季由大陆吹向海洋

7.19.3认识
现代人们对季风的认识有了进步
至少有三点是公认的
即：
（1）季风是大范围地区的盛行风向随季节改变的现象
这里强调“大范围”是因为小范围风向受地形影响很大；
（2）随着风向变换
控制气团的性质也产生转变
例如
冬季风来时感到空气寒冷干燥
夏季风来时空气温暖潮湿；
（3）随着盛行风向的变换
将带来明显的天气气候变化

7.19.4形成
季风是大范围盛行的、风向有明显季节变化的风系
随着风向的季节变化
天气和气候也发生明显的季节变化
“季风”一词来源于阿拉伯语"mausim”
意为季节
中国古称信风
意为这种风的方向总是随着季节而改变

英国E?哈雷认为
季风是由于海陆热力性质的不同和太阳辐射的季节变化而产生的
以一年为周期的大型海陆直接环流
冬季
大陆比海洋冷
大陆上为冷高压
近地面空气自大陆吹向海洋；
夏季
大陆比海洋暖
大陆上为热低压
近地面空气自海洋吹向大陆
20世纪50年代以来
在有了比较多的高空气象资料后
有人指出行星风系的季节位移也是形成季风的一个主要原因
此外
并不是所有具有海陆差异的地区都有季风
还有其他一些物理因子在季风形成中起作用
例如
大地形（如青藏高原）的热力和动力积重难返及南半球越赤道而来的气流
对夏季风的活动均有很大影响

季风形成的原因
主要是海陆间热力环流的季节变化
夏季大陆增热比海洋剧烈
气压随高度变化慢于海洋上空
所以到一定高度
就产生从大陆指向海洋的水平气压梯度
空气由大陆指向海洋
海洋上形成高压
大陆形成低压
空气从海洋海向大陆
形成了与高空方向相反气流
构成了夏季的季风环流
在我国为东南季风和西南季风
夏季风特别温暖而湿润

冬季大陆迅速冷却
海洋上温度比陆地要高些
因此大陆为高压
海洋上为低压
低层气流由大陆流向海洋
高层气流由海洋流向大陆
形成冬季的季风环流
在我国为西北季风
变为东北季风
冬季风十分干冷

7.19.5特征
世界上季风明显的地区主要有南亚、东亚、非洲中部、北美东南部、南美巴西东部以及澳大利亚北部
其中以印度季风和东亚季风最著名
有季风的地区都可出现雨季和旱季等季风气候
夏季时
吹向大陆的风将湿润的海洋空气输进内陆
往往在那里被迫上升成云致雨
形成雨季；冬季时
风自大陆吹向海洋
空气干燥
伴以下沉
天气晴好
形成旱季

7.19.6地区特征
季风地区享有得天独厚的气候
那里的降水多半来自夏季风盛行时期
我国古代利用季风实施航海活动
取得过辉煌的成就
明代郑和下西洋
除了第一次夏季启航秋季返回外
其余六次都是在冬半年的东北季风期间出发
在西南季风期间归航
这充分说明了古人对风活动规律已经有了深刻的认识

由于大陆和海洋在一年之中增热和冷却程度不同
在大陆和海洋之间大范围的、风向随季节有规律改变的风
称为季风
形成季风最根本的原因
是由于地球表面性质不同
热力反映有所差异引起的
由海陆分布、大气环流、大地形等因素造成的
以一年为周期的大范围的冬夏季节盛行风向相反的现象

7.19.7季节变化
冬季
大陆气温比邻近的海洋气温低
大陆上出现冷高压
海洋上出现相应的低压
气流大范围从大陆吹向海洋
形成冬季季风
冬季季风在北半球盛行北风或东北风
尤其是亚洲东部沿岸
北向季风从中纬度一直延伸到赤道地区
这种季风起源于西伯利亚冷高压
它在向南爆发的过程中
其东亚及南亚产生很强的北风和东北风
非洲和孟加拉湾地区也有明显的东北风吹到近赤道地区
东太平洋和南美洲虽有冬季风出现
但不如亚洲地区显著

夏季
海洋温度相对较低
大陆温度较高
海洋出现高压或原高压加强
大陆出现热低压；这时北半球盛行西南和东南季风
尤以印度洋和南亚地区最显著
西南季风大部分源自南印度洋
在非洲东海岸跨过赤道到达南亚和东亚地区
甚至到达我国华中地区和日本；另一部分东南风主要源自西北太平洋
以南或东南风的形式影响我国东部沿海

夏季风一般经历爆发、活跃、中断和撤退4个阶段
东亚的季风爆发最早
从5月上旬开始
自东南向西北推进
到7月下旬趋于稳定
通常在9月中旬开始回撤
路径与推进时相反
在偏北气流的反击下
自西北向东南节节败退

影响我国的夏季风起源于三支气流：
一是印度夏季风
当印度季风北移时
西南季风可深入到我国大陆；
二是流过东南亚和南海的跨赤道气流
这是一种低空的西南气流；
三是来自西北太平洋副热带高压西侧的东南季风
有时会转为南或西南气流

季风每年5月上旬开始出现在南海北部
中间经过3次突然北推和4个静止阶段
5月底至6月5—10日到达华南北部
6月底至7月初抵达长江流域
7月上旬中至20日
推进至黄河流域
7月底至8月10日前
北上至终界线—华北一带
我国冬季风比夏季风强烈
尤其是在东部沿海
常有8级以上的北到西北风伴随寒潮南下；南海以东北风为主
大风次数比北部少

7.19.8季风别称
季风
在我国古代有各种不同的名称
如信风
黄雀风
落梅风
在沿海地区又叫舶风
所谓舶风即夏季从东南洋面吹至我国的东南季风
由于古代海船航行主要依靠风力
冬季的偏北季风不利于从南方来的船舶驶向大陆
只有夏季的偏南季风才能使它们到达中国海岸
因此
偏南的夏季风又被称作舶风
当东南季风到达我国长江中下游时候
这里具有地区气候特色的梅雨天气便告结束
开始了夏季的伏旱
北宋苏东坡《船舶风》诗中有
“三时已断黄梅雨
万里初来船舶风”之句
在诗引中他解释说：“吴中(今江苏的南部)梅雨既过
飒然清风弥间；岁岁如此
湖人谓之船舶风
是时海舶初回
此风自海上与舶俱至云尔
”诗中的“黄梅雨”又叫梅雨
是阳历六月至七月初长江中下游的连绵阴雨
“三时”指的是夏至后半月
即七月上旬
苏东坡诗中提到的七月上旬梅雨结束
而东南季风到来的气候情况
和当今气候差不多

7.19.9影响因素
不过
海陆影响的程度
与纬度和季节都有关系
冬季中、高纬度海陆影响大
陆地的冷高压中心位置在较高的纬度上
海洋上为低压
夏季低纬度海陆影响大
陆地上的热低压中心位置偏南
海洋上的副热带高压的位置向北移动

当然
行星风带的季节移动
也可以使季风加强或削弱
但不是基本因素
至于季风现象是否明显
则与大陆面积大小、形状和所在纬度位置有关系
大陆面积大
由于海陆间热力差异形成的季节性高、低压就强
气压梯度季节变化也就大
季风也就越明显
北美大陆面积远远小于欧亚大陆
冬季的冷高压和夏季的热低压都不明显
所以季风也不明显
大陆形状呈卧长方形
从西欧进入大陆的温暖气流很难达到大陆东部
所以大陆东部季风明显
北美大陆呈竖长方形
从西岸进入大陆的气流可以到达东部
所以大陆东部也无明显季风
大陆纬度低
无论从海陆热力差异
还是行星风带的季风移动
都有利于季风形成
欧亚大陆的纬度位置达到较低纬度
北美大陆则主要分布在纬度30°以北
所以欧亚大陆季风比北美大陆明显

7.19.10季风区
亚洲地区是世界上最著名的季风区
其季风特征主要表现为存在两支主要的季风环流
即冬季盛行东北季风和夏季盛行西南季风
并且它们的转换具有暴发性的突变过程
中间的过渡期很短
一般来说
11月至翌年3月为冬季风时期
6～9月为夏季风时期
4～5月和10月为夏、冬季风转换的过渡时期
但不同地区的季节差异有所不同
因而季风的划分也不完全一致

7.19.11主要影响
季风是指大范围盛行的风向随着季节有显著变化的风系
一般冬夏之间稳定的盛行风向相差达120°～180°
根据研究
全球有几个明显的季风气候区域
即澳大利亚北部、西北太平洋以及北冰洋沿岸若干地区
而西非、东非、南亚、东南亚、东亚等地则为显著季风气候区
东亚—南亚是世界上最著名的季风气候区
我国处于东亚季风区内
表现为：
盛行风向随季节变化有很大差别
甚至相反
冬季盛行东北气流
华北—东北为西北气流
夏季盛行西南气流
中国东部—日本还盛行东南气流
冬季寒冷干燥
夏季炎热湿闷、多雨
尤其多暴雨
在热带地区更有旱季和雨季之分
我国的华南前汛期、江淮的梅雨及华北、东北的雨季
都属于夏季风降雨

7.20八大行星
太阳系八大行星即八大行星

八大行星特指太阳系的八个行星
按照离太阳的距离从小到大
它们依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星
而曾经被认为是“九大行星”之一的冥王星
于2006年8月24日被定义为“矮行星”

7.20.1行星的新定义
什么是行星：
一是必须围绕恒星运转的天体；
二是质量足够大，能依靠自身引力使天体呈圆球状；
三是其轨道附近应该没有其他物体

按这样的划分
太阳系的行星就只有水、金、地、火、木、土加上天王、海王星这八颗

与2006年之前提到的九大行星概念不同
在在2006年8月24日于布拉格举行的第26界国际天文联会中通过的第5号决议中,冥王星被划为矮行星
从太阳系九大行星中被除名

必须是围绕恒星运转的天体——冥王星相符
质量足够大，能依靠自身引力使天体呈圆球状——冥王星相符
其轨道附近没有其他物体——冥王星对第三条不符
冥王星的轨道是和海王星有所交集的
所以冥王星被归为矮行星
从此太阳系只有八大行星！

7.20.2水星英文名：Mercury
水星最接近太阳
是太阳系中最小最轻的行星
常和太阳同时出没
中国古代称它为“辰星”
水星在直径上小于木卫三和土卫六

基本参数
轨道半长径：5791万千米(0.38 天文单位）
公转周期：87.70 天
自转方向：自西向东逆时针旋转
平均轨道速度：47.89 千米/秒
轨道偏心率：0.206
轨道倾角：7.0 度
行星半径：2440 千米(赤道)
质量(地球质量=1）：0.0553
密度：5.43 克/立方厘米
自转周期：58.653485 日
卫星数：无(至今未发现）
逃逸速度：4.3 km/s
公转轨道： 距太阳 57,910,000 千米 (0.38 天文单位）
名称来源
在古罗马神话中Mercury是商业、旅行和偷窃之神
即古希腊神话中的赫耳墨斯
为众神传信的神
或许由于水星在空中移动得快
才使它得到这个名字

探测历史
发现：早在公元前3000年的苏美尔时代
人们便发现了水星
古希腊人赋于它两个名字：当它初现于清晨时称为阿波罗
当它闪烁于夜空时称为赫耳墨斯
不过
古希腊天文学家们知道这两个名字实际上指的是同一颗星星
赫拉克赖脱（公元前5世纪之希腊哲学家）甚至认为水星与金星并非环绕地球
而是环绕着太阳在运行

访问：至今仅有水手10号探测器于1973年和1974年三次造访水星
它仅仅勘测了水星表面的45%（并且很不幸运
由于水星太靠近太阳
以致于哈勃望远镜无法对它进行安全的摄像）

在1962年前
人们一直认为水星自转一周与公转一周的时间是相同的
从而使面对太阳的那一面恒定不变
这与月球总是以相同的半面朝向地球很相似
但在1965年
通过多普勒雷达的观察发现这种理论是错误的
我们已得知水星在公转二周的同时自转三周
水星是太阳系中唯一已知的公转周期与自转周期共动比率小于1:1的天体

由于上述情况及水星轨道极度偏离正圆
将使得水星上的观察者看到非常奇特的景像
处于某些经度的观察者会看到当太阳升起后
随着它朝向天顶缓慢移动
将逐渐明显地增大尺寸
太阳将在天顶停顿下来
经过短暂的倒退过程
再次停顿
然后继续它通往地平线的旅程
同时明显地缩小
在此期间
星星们将以三倍快的速度划过苍空
在水星表面另一些地点的观察者将看到不同的但一样是异乎寻常的天体运动

近日点轨道进动
水星的轨道偏离正圆程度很大
它在轨道近日点所具有的围绕太阳的缓慢岁差现象
被称为“水星近日点轨道进动”
（岁差：地轴进动引起春分点向西缓慢运行
速度每年0.2"
约25800年运行一周
使回归年比恒星年短的现象
分日岁差和行星岁差两种
后者是由行星引力产生的黄道面变动引起的）
在十九世纪
天文学家们对水星的轨道半径进行了非常仔细的观察
但无法运用牛顿力学对此作出适当的解释
存在于实际观察到的值与预告值之间的细微差异是一个次要（每千年相差七分之一度）
但困扰了天文学家们数十年的问题
有人认为在靠近水星的轨道上存在着另一颗行星
（有时被称作Vulcan“祝融星”）
由此来解释这种差异
结果最终的答案颇有戏剧性：爱因斯坦的广义相对论
在人们接受认可此理论的早期
水星运行的正确预告是一个十分重要的因素
（水星因太阳的引力场而绕其公转
而太阳引力场极其巨大
据广义相对论观点
质量产生引力场
引力场又可看成质量
所以巨引力场可看作质量
产生小引力场
使其公转轨道偏离
类似于电磁波的发散
变化的磁场产生电场
变化的电场产生磁场
传向远方
－－译注）
温差
水星上的温差是整个太阳系中最大的
温度变化的范围为90开到700开
相比之下
金星的温度略高些
但更为稳定

大气及表面地貌
事实上水星的大气很稀薄
由太阳风带来的被破坏的原子构成
水星温度如此之高
使得这些原子迅速地散逸至太空中
这样与地球和金星稳定的大气相比
水星的大气频繁地被补充更换

水星的表面表现出巨大的急斜面
有些达到几百千米长
三千米高
有些横处于环形山的外环处
而另一些急斜面的面貌表明他们是受压缩而形成的
据估计
水星表面收缩了大约0.1%
（或在星球半径上递减了大约1千米）

水星上最大的地貌特征之一是Caloris盆地
直径约为1300千米
人们认为它与月球上最大的盆地Maria相似
如同月球的盆地
Caloris盆地很有可能形成于太阳系早期的大碰撞中
那次碰撞大概同时造成了星球另一面正对盆地处奇特的地形

除了布满陨石坑的地形
水星也有相对平坦的平原
有些也许是古代火山运动的结果
但另一些大概是陨石所形成的喷出物沉积的结果

水手号探测器的数据提供了一些水星上火山活动的初步迹象
但我们需要更多的资料来确认

令人惊讶的是
水星北极点的雷达扫描（一处未被水手10号勘测的区域）
显示出在一些陨石坑的被完好保护的隐蔽处存在冰的迹象

其他性质
水星在许多方面与月球相似
它的表面有许多陨石坑而且十分古老；它也没有板块运动
另一方面
水星的密度比月球大得多
（水星 5.43 克/立方厘米 月球 3.34克/立方厘米）
水星是太阳系中仅次于地球
密度第二大的天体
事实上地球的密度高部分源于万有引力的压缩；
若非如此
水星的密度将大于地球
这表明水星的铁质核心比地球的相对要大些
很有可能构成了行星的大部分
因此
相对而言
水星仅有一圈薄薄的硅酸盐地幔和地壳

巨大的铁质核心半径为1800到1900千米
是水星内部的支配者
而硅酸盐外壳仅有500到600千米厚
至少有一部分核心大概成熔融状

水星有一个小型磁场
磁场强度约为地球的1%

至今未发现水星有卫星

通常通过双筒望远镜甚至直接用肉眼便可观察到水星
但它总是十分靠近太阳
在曙暮光中难以看到
Mike Harvey的行星寻找图表指出此时水星在天空中的位置（及其他行星的位置）
再由“星光灿烂”这个天象程序作更多更细致的定制

7.20.3金星
英文名：Venus
八大行星之一
为太阳系中第六大行星
中国古代称之为太白或太白金星
它有时是晨星
黎明出现在东方天空
被称为“启明”；有时是昏星
黄昏后出现在西方天空
被称为“长庚”

名称来源
金星是全天中除太阳外最亮的星
犹如一颗耀眼的钻石
于是古希腊人称它为阿佛洛狄忒--爱与美的女神
而罗马人则称它为维纳斯--爱神

基本参数
自转方向：自东向西
公转周期：224.701天
平均轨道速度：35.03 千米/每秒
轨道偏心率：0.007
轨道倾角：3.4 度
行星半径：6,051.9千米(赤道)
直 径：12105千米
质量（地球质量=1）：0.8150
密度：5.24 克/立方厘米
卫星数量：0
公转半径：108,208,930 km(0.72 天文单位）
表面面积：4.6亿平方千米
自转时间：243.02天
逃逸速度：10.4 千米/秒
探测历史
发现：金星在史前就已被人所知晓
除了太阳与月亮外
它是最亮的一颗

金星是一颗内层行星
从地球用望远镜观察它的话
会发现它有位相变化
伽利略对此现象的观察是赞成哥白尼的有关太阳系的太阳中心说的重要证据

访问：第一艘访问金星的飞行器是1962年的水手2号
随后
它又陆续被其他飞行器：金星先锋号
苏联尊严7号、尊严9号访问

自转
金星的自转非常不同寻常
一方面它很慢（金星日相当于243个地球日
比金星年稍长一些）
另一方面它是倒转的
另外
金星自转周期又与它的轨道周期同步
这是不是共鸣效果或只是一个巧合就不得而知了

大气及表面
金星的大气压力为90个标准大气压
（相当于地球海洋深1千米处的压力）
大气大多由二氧化碳组成
也有几层由硫酸组成的厚数千米的云层
这些云层挡住了我们对金星表面的观察
使得它看来非常模糊
这稠密的大气也产生了温室效应
使金星表面温度上升400度
超过了740开（足以使铅条熔化）
金星表面自然比水星表面热
虽然金星比水星离太阳要远两倍
云层顶端有强风
大约每小时350千米
但表面风速却很慢
每小时几千米不到

其他性质
金星有时被誉为地球的姐妹星
在有些方面它们非常相像：
－－ 金星比地球略微小一些
（95%的地球直径80%的地球质量）

－－ 在相对年轻的表面都有一些环形山口

－－ 它们的密度与化学组成都十分类似

由于这些相似点
有时认为在它厚厚的云层下面金星可能与地球非常相像
可能有生命的存在
但是不幸的是
许多有关金星的深层次研究表明
在许多方面金星与地球有本质的不同

7.20.4地球
英文： Earth
地球是距太阳第三颗
也是第五大行星

基本参数
轨道半径：　149,600,000 千米 （离太阳1.00 天文单位）
赤道半径：　6,378.1 千米
平均轨道速度：　29.79千米/每秒
轨道偏心率：0.08
轨道倾角：21°
质量：　5.9736e24 千克
赤道引力（地球=1) ：　1.00
逃逸速度（公里/秒） ：　11.2
自转周期（日） ：　0.9973
卫星数：　1
公转周期（日）：　365.2422
黄赤交角（度） ：　23.5
反照率：　 0.30
自转方向：　自西向东
名称来源
地球是唯一一个不是从希腊或罗马神话中得到的名字
Earth一词来自于古英语及日耳曼语
这里当然有许多其他语言的命名
在罗马神话中
地球女神叫Tellus－肥沃的土地
（希腊语：Gaia大地母亲）
直到16世纪哥白尼时代人们才明白地球只是一颗行星

地球
当然不需要飞行器即可被观测
然而我们直到二十世纪才有了整个行星的地图
由空间拍到的图片应具有合理的重要性；举例来说
它们大大帮助了气象预报及暴风雨跟踪预报

地球的卫星
地球的天然卫星是月球
也是地球唯一的天然卫星
月球是最明显的天然卫星的例子
在太阳系里
除水星和金星外
其他行星都有天然卫星
月球的年龄大约有46亿年
月球有壳、幔、核等分层结构
最外层的月壳平均厚度约为60-65公里
月壳下面到1000公里深度是月幔
它占了月球的大部分体积
月幔下面是月核
月核的温度约为1000度
很可能是熔融状态的
月球直径约3476公里
是地球的3/11
体积只有地球的1/49
质量约7350亿亿吨
相当于地球质量的1/81
月面的重力差不多相当于地球重力的1/6

地球与月球的交互作用使地球的自转每世纪减缓了2毫秒

7.20.5火星
英文名： Mars
火星为距太阳第四近
也是太阳系中第七大行星；中国古代称“荧惑星”

基本参数
轨道半径：22794万 千米 (1.52 天文单位）
公转周期：686.98 日
平均轨道速度：24.13 千米/每秒
轨道偏心率：0.093
轨道倾角：1.8 度
行星半径：3398 千米(赤道)
质量（地球质量=1）：0.1074
密度：3.94 克/立方厘米
自转周期：1.026 日
自转方向：自西向东
卫星数：2
公转轨道： 离太阳227,940,000 千米 (1.52 天文单位）
名称来源
火星（希腊语： 阿瑞斯）被称为战神
这或许是由于它鲜红的颜色而得来的；火星有时被称为“红色行星”
（趣记：在罗马人之前
古希腊人曾把火星作为农耕之神来供奉
而好侵略扩张的罗马人却把火星作为战争的象征）
而“三月”的名字也是得自于火星

探测历史
发现：火星在史前时代就已经为人类所知
由于它被认为是太阳系中人类最好的住所（除地球外）
它受到科幻小说家们的喜爱
但可惜的是那条著名的被Lowell“看见”的“运河”以及其他一些什么的
都只是如Barsoomian公主们一样是虚构的

访问：第一次对火星的探测是由水手4号飞行器在1965年进行的
人们接连又作了几次尝试
包括1976年的两艘海盗号飞行器
此后
经过长达20年的间隙
在1997年的七月四日
火星探路者号终于成功地登上火星

大气与两极
火星的那层薄薄的大气
主要是由余留下的二氧化碳（95.3%）加上氮气（2.7%）、氩气（1.6%）和微量的氧气（0.15%）和水汽（0.03%）组成的
火星表面的平均大气压强仅为大约7毫巴（比地球上的1%还小）
但它随着高度的变化而变化
在盆地的最深处可高达9毫巴
而在Olympus Mons的顶端却只有1毫巴
但是它也足以支持偶尔整月席卷整颗行星的飓风和大风暴
火星那层薄薄的大气层虽然也能制造温室效应
但那些仅能提高其表面5K的温度
比我们所知道的金星和地球的少得多

火星的两极永久地被固态二氧化碳（干冰）覆盖着
这个冰罩的结构是层叠式的
它是由冰层与变化着的二氧化碳层轮流叠加而成
在北部的夏天
二氧化碳完全升华
留下剩余的冰水层
由于南部的二氧化碳从没有完全消失过
所以我们无法知道在南部的冰层下是否也存在着冰水层
这种现象的原因还不知道
但或许是由于火星赤道面与其运行轨道之间的夹角的长期变化引起气候的变化造成的
或许在火星表面下较深处也有水存在
这种因季节变化而产生的两极覆盖层的变化使火星的气压改变了25%左右（由海盗号测量出）

但是通过哈博望远镜的观察却表明海盗号当时勘测时的环境并非是典型的情况
火星的大气似乎比海盗号勘测出的更冷、更干了
（详细情况请看来自STScI站点）

表面地形
除地球外
火星是具有最多各种有趣地形的固态表面行星
其中不乏一些壮观的地形：
－ 奥林匹斯山脉：它在地表上的高度有24千米（78000英尺）
是太阳系中最大的山脉
它的基座直径超过500千米
并由一座高达6千米（20000英尺）的悬崖环绕着；
－ Tharsis: 火星表面的一个巨大凸起
有大约4000千米宽
10千米高；
－ Valles Marineris: 深2至7千米
长为4000千米的峡谷群；
－ Hellas Planitia: 处于南半球
6000多米深
直径为2000千米的冲击环形山

火星的表面有很多年代已久的环形山
但是也有不少形成不久的山谷、山脊、小山及平原

在火星的南半球
有着与月球上相似的曲型的环状高地
相反的
它的北半球大多由新近形成的低平的平原组成
这些平原的形成过程十分复杂
南北边界上出现几千米的巨大高度变化
形成南北地势巨大差异以及边界地区高度剧变的原因还不得而知
（有人推测这是由于火星外层物增加的一瞬间产生的巨大作用力所形成的）
一些科学家开始怀疑那些陡峭的高山是否在它原先的地方
这个疑点将由“火星全球勘测员”来解决

火星上曾有过洪水
地面上也有一些小河道
十分清楚地证明了许多地方曾受到侵蚀
在过去
火星表面存在过干净的水
甚至可能有过大湖和海洋
但是这些东西看来只存在很短的时间
而且据估计距今也有大约四十亿年了
（Valles Marneris不是由流水通过而形成的
它是由于外壳的伸展和撞击
伴随着Tharsis凸起而生成的）

在火星的早期
它与地球十分相似
像地球一样
火星上几乎所有的二氧化碳都被转化为含碳的岩石
但由于缺少地球的板块运动
火星无法使二氧化碳再次循环到它的大气中
从而无法产生意义重大的温室效应
因此
即使把它拉到与地球距太阳同等距离的位置
火星表面的温度仍比地球上的冷得多

内部情况
火星的内部情况只是依靠它的表面情况资料和有关的大量数据来推断的
一般认为它的核心是半径为1700千米的高密度物质组成；外包一层熔岩
它比地球的地幔更稠些；最外层是一层薄薄的外壳
相对于其他固态行星而言
火星的密度较低
这表明
火星核中的铁（镁和硫化铁）可能含带较多的硫

如同水星和月球
火星也缺乏活跃的板块运动；
没有迹象表明火星发生过能造成像地球般如此多褶皱山系的地壳平移活动
由于没有横向的移动
在地壳下的巨热地带相对于地面处于静止状态
再加之地面的轻微引力
造成了Tharis凸起和巨大的火山
但是
人们却未发现火山有过活动的迹象
虽然
火星可能曾发生过很多火山运动
可它看来从未有过任何板块运动

关于火星生命
海盗号尝试过作实验去决定火星上是否有生命
结果是否定的
但乐观派们指出
只有两个小样本是合格的
并且又并非来自最好的地方
以后的火星探索者们将继续更多的实验

一块小陨石（SNC陨石）被认为是来自于火星的

1996年8月6日
戴维?朱开（David McKay) 等人宣称
在火星的陨石中首次发现有有机物的构成
那作者甚至说这种构成加上一些其他从陨石中得到的矿物
可以成为火星古微生物的证明

如此惊人的结论
但它却没有使有外星人存在这一结论成立
自以戴维?朱开发表意见后
一些反对者的研究也被发布
但任何结论都应当“言之有理
言之有据”
在没有十分肯定宣布结论之前仍有许多事要做

其他性质
在火星的热带地区有很大一片引力微弱的地方
这是由火星全球勘测员在它进入火星轨道时所获得的意外发现
它们可能是早期外壳消失时所遣留下的
这或许对研究火星的内部结构、过去的气压情况
甚至是古生命存在的可能都十分有用

在夜空中
用肉眼很容易看见火星
由于它离地球十分近
所以显得很明亮
迈克?哈卫的行星寻找图表显示了火星以及其它行星在天空中的位置
越来越多的细节
越来越好的图表将被如星光灿烂这样的天文程序来发现和完成

火星的轨道是显著的椭圆形
因此
在接受太阳照射的地方
近日点和远日点之间的温差将近30摄氏度
这对火星的气候产生巨大的影响
火星上的平均温度大约为218K
（-55℃-67华氏度）
但却具有从冬天的140K
（-133℃-207华氏度）
到夏日白天的将近300K的跨度
尽管火星比地球小得多
但它的表面积却相当于地球表面的陆地面积

7.20.6木星
英文名： Jupiter
木星是离太阳第五颗行星
而且是最大的一颗
是所有其他的7颗行星的总和质量的2.5倍
是地球的318倍
体积为地球的1316倍
被称为“行星之王”

基本参数
公转轨道： 距太阳 778,330,000 千米 (5.20 天文单位）
自转方向：自西向东
行星半径： 71,492 千米 （赤道）
地球的11倍
质量： 1.900e27 千克
表面重力加速度： 23.12 米每二次方秒
逃逸速度： 60.2 千米/秒
表面温度： 表面有效温度值为-168℃ （地球观测值为-139℃）
卫星数： 66颗
名称来源
木星Jupiter（为朱庇特
罗马神话中的众神之王
即希腊神话中的宙斯）
探测历史
发现：木星是天空中第四亮的物体（次于太阳
月球和金星；有时候火星更亮一些）
早在史前木星就已被人类所知晓
根据伽利略1610年对木星四颗卫星：
木卫一
木卫二
木卫三和木卫四（现常被称作伽利略卫星）的观察
它们是不以地球为中心运转的第一个发现
也是赞同哥白尼的日心说的有关行星运动的主要依据；
由于伽利略直言不讳地支持哥白尼的理论而被宗教裁判所逮捕
并被强迫放弃自己的信仰
关在监狱中度过了余生

访问：木星在1973年被先锋10号首次拜访
后来又陆续被先锋11号
旅行者1号
旅行者2号和Ulysses号考查
伽利略号飞行器正在环绕木星运行
并将在以后的两年中不断发回它的有关数据

成分
木星由90%的氢和10%的氦
（原子数之比75/25%的质量比）
及微量的甲烷、水、氨水和“石头”组成
这与形成整个太阳系的原始的太阳系星云的组成十分相似
土星有一个类似的组成
但天王星与海王星的组成中
氢和氦的量就少一些了

气态行星没有实体表面
它们的气态物质密度只是由深度的变大而不断加大
（我们从它们表面相当于1个大气压处开始算它们的半径和直径）
我们所看到的通常是大气中云层的顶端
压强比1个大气压略高

内核上则是大部分的行星物质集结地
以液态金属氢的形式存在
这些木星上最普通的形式基础可能只在40亿巴压强下才存在
木星内部就是这种环境（土星也是）
液态金属氢由离子化的质子与电子组成
（类似于太阳的内部不过温度低多了）
在木星内部的温度压强下
氢气是液态的
而非气态
这使它成为了木星磁场的电子指挥者与根源
同样在这一层也可能含有一些氦和微量的“冰”

木星可能有一个石质的内核
相当于10－15个地球的质量

最外层主要由普通的氢气与氦气分子组成
它们在内部是液体
而在较外部则气体化了
我们所能看到的就是这深邃的一层的较高处
水、二氧化碳、甲烷及其他一些简单气体分子在此处也有一点儿

云层的三个明显分层中被认为存在着氨冰
铵水硫化物和冰水混合物
然而
来自伽利略号的证明的初步结果表明云层中这些物质极其稀少
（一个仪器看来已检测了最外层
另一个同时可能已检测了第二外层）
但这次证明的地表位置十分不同寻常－－基于地球的望远镜观察及更多的来自伽利略号轨道
飞船观察提示这次证明所选的区域很可能是那时候木星表面最温暖又是云层最少的地区

表面飓风
木星和其他气态行星表面有高速飓风
并被限制在狭小的纬度范围内
在连近纬度的风吹的方向又与其相反
这些带中轻微的化学成分与温度变化造成了多彩的地表带
支配着行星的外貌
光亮的表面带被称作区（zones）
暗的叫作带（belts）
这些木星上的带子很早就被人们知道了
但带子边界地带的漩涡则由旅行者号飞船第一次发现
伽利略号飞船发回的数据表明表面风速比预料的快得多
（大于400英里每小时）
并延伸到根所能观察到的一样深的地方
大约向内延伸有数千千米
木星的大气层也被发现相当紊乱
这表明由于它内部的热量使得飓风在大部分急速运动
不像地球只从太阳处获取热量

表面云层
木星表面云层的多彩可能是由大气中化学成分的微妙差异及其作用造成的
可能其中混入了硫的混合物
造就了五彩缤纷的视觉效果
但是其详情仍无法知晓

色彩的变化与云层的高度有关：最低处为蓝色
跟着是棕色与白色
最高处为红色
我们通过高处云层的洞才能看到低处的云层

木星表面的大红斑早在300年前就被地球上的观察所知晓
（这个发现常归功于卡西尼或是17世纪的Robert Hooke）
大红斑是个长25,000千米
跨度12,000千米的椭圆
总以容纳两个地球
其他较小一些的斑点也已被看到了数十年了
红外线的观察加上对它自转趋势的推导显示大红斑是一个高压区
那里的云层顶端比周围地区特别高
也特别冷
类似的情况在土星和海王星上也有
还不清楚为什么这类结构能持续那么长的一段时间

能量及辐射
对木星的考察表明：木星正在向其宇宙空间释放巨大能量
它所放出的能量是它所获得太阳能量的两倍
这说明木星释放能量的一半来自于它的内部
木星内部存在热源
众所周知
太阳之所以不断放射出大量的光和热
是因为太阳内部时刻进行着核聚变反应
在核聚变过程中释放出大量的能量
木星是一个巨大的液态氢星球
本身已具备了无法比拟的天然核燃料
加之木星的中心温度已达到了28万K
具备了进行热核反应所需的高温条件
至于热核反应所需的高压条件
就木星的收缩速度和对太阳放出的能量及携能粒子的吸积特性来看
木星在经过几十亿年的演化之后
中心压可达到最初核反应时所需的压力水平
一旦木星上爆发了大规模的热核反应
以千奇百怪的旋涡形式运动的木星大气层将充当释放核热能的“发射器”
所以
有些科学家猜测
再经过几十亿年之后
木星将会改变它的身份
从一颗行星变成一颗名副其实的恒星
木星和太阳的成分十分相似
但是却没有像太阳那样燃烧起来
是因为它的体积太小
木星要成为像太阳那样的恒星
需要将质量增加到100倍才行

木星向外辐射能量
比起从太阳处收到的来说要多
木星内部很热：内核处可能高达20,000开
该热量的产量是由开尔文-赫尔姆霍兹原理生成的
（行星的慢速重力压缩）
（木星并不是像太阳那样由核反应产生能量
它太小因而内部温度不够引起核反应的条件
）这些内部产生的热量可能很大地引发了木星液体层的对流
并引起了我们所见到的云顶的复杂移动过程
土星与海王星在这方面与木星类似
奇怪的是
天王星则不

木星与气态行星所能达到的最大直径一致
如果组成又有所增加
它将因重力而被压缩
使得全球半径只稍微增加一点儿
一颗恒星变大只能是因为内部的热源（核能）关系
但木星要变成恒星的话
质量起码要再变大80倍

伽利略号号飞行器对木星大气的探测发现在木星光环和最外层大气层之间另存在了一个强辐射带
大致相当于电离层辐射带的十倍强
惊人的是
新发现的带中含有来自不知何方的高能量氦离子

磁场
木星有一个巨型磁场
比地球的大得多
磁层向外延伸超过6.5e7千米（超过了土星的轨道！）
（小记：木星的磁层并非球状
它只是朝太阳的方向延伸
）这样一来木星的卫星便始终处在木星的磁层中
由此产生的一些情况在木卫一上有了部分解释
不幸的是
对于未来太空行走者及全身心投入旅行者号和伽利略号设计的专家来说
木星的磁场在附近的环境捕获的高能量粒子将是一个大障碍
这类“辐射”类似于
不过大大强烈于
地球的电离层带的情况
它将马上对未受保护的人类产生致命的影响

木星光环
木星有一个同土星般的光环
不过又小又微弱
它们的发现纯属意料之外
只是由于两个旅行者1号的科学家一再坚持航行10亿千米后
应该去看一下是否有光环存在
其他人都认为发现光环的可能性为零
但事实上它们是存在的
这两个科学家想出的真是一条妙计啊
它们后来被地面上的望远镜拍了照

不像土星的
木星的光环较暗（反照率为0.05）
它们由许多粒状的岩石质材料组成

木星光环中的粒子可能并不是稳定地存在（由大气层和磁场的作用）
这样一来
如果光环要保持形状
它们需被不停地补充
两颗处在光环中公转的小卫星：木卫十六和木卫十七
显而易见是光环资源的最佳候选人

木星的卫星
木星有66颗已知卫星
4颗大伽利略发现的卫星
60颗小的

由于伽利略卫星产生的引潮力
木星运动正逐渐地变缓
同样
相同的引潮力也改变了卫星的轨道
使它们慢慢地逐渐远离木星

木卫一
木卫二
木卫三由引潮力影响而使公转共动关系固定为1:2:4
并共同变化
木卫四也是这其中一个部分
在未来的数亿年里
木卫四也将被锁定
以木卫三的两倍公转周期
木卫一的八倍来运行

木星的卫星由宙斯一生中所接触过的人来命名（大多是他的情人）

卫星 距离（千米） 半径（千米） 质量（千克） 发现者 发现日期
木卫十六 128000 20 9.56e16 Synnott 1979
木卫十五 129000 10 1.91e16 Jewitt 1979
木卫五 181000 98 7.17e18 Barnard 1892
木卫十四 222000 50 7.77e17 Synnott 1979
木卫一 422000 1815 8.94e22 伽利略 1610
木卫二 671000 1569 4.80e22 伽利略 1610
木卫三 1070400 2631.2 1.48e23 伽利略 1610
木卫四 1869000〔近〕 2410.3 ± 1.5 1.08e23 伽利略 1610 〔远心点〕1897000km
木卫十三 11094000 8 5.68e15 Kowal 1974
木卫六 11480000 93 9.56e18 Perrine 1904
木卫十 11720000 18 7.77e16 Nicholson 1938
木卫七 11737000 38 7.77e17 Perrine 1905
木卫十二 21200000 15 3.82e16 Nicholson 1951
木卫十一 22600000 20 9.56e16 Nicholson 1938
木卫八 23500000 25 1.91e17 Melotte 1908
木卫九 23700000 18 7.77e16 Nicholson 1914

7土星
英文名： Saturn
土星是离太阳第六远的行星
也是八大行星中第二大的行星
中国古代称为“镇星”
是太阳系密度最小的行星
可以浮在水上

基本参数
公转轨道： 距太阳 1,429,400,000 千米 (9.54 天文单位）
自转方向：自西向东
行星半径： 60,268 千米 （赤道）
质量： 5.68e26 千克
卫星数： 60颗
名称来源
在罗马神话中
土星（Saturn）是农神的名称
希腊神话中的农神Cronus是Uranus（天王星）和盖亚的儿子
也是宙斯（木星）的父亲
土星也是英语中“星期六”（Saturday）的词根

探测历史
发现：土星在史前就被发现了
伽利略在1610年第一次通过望远镜观察到它
并记录下它的奇怪运行轨迹
但也被它给搞糊涂了
早期对于土星的观察十分复杂
这是由于当土星在它的轨道上时每过几年
地球就要穿过土星光环所在的平面
（低分辨率的土星图片所以经常有彻底性的变化）
直到1659年惠更斯正确地推断出光环的几何形状
在1977年以前
土星的光环一直被认为是太阳系中唯一存在的；
但在1977年
在天王星周围发现了暗淡的光环
在这以后不久木星和海王星周围也发现了光环

访问：先锋11号在1979年首先去过土星周围
同年又被旅行家1号和2号访问
卡西尼飞行器也在2004年到达土星

性质
通过小型的望远镜观察也能明显地发现土星是一个扁球体
它赤道的直径比两极的直径大大约10%
（赤道为120,536千米两极为108,728千米）
这是它快速的自转和流质地表的结果
其他的气态行星也是扁球体
不过没有这样明显

土星是最疏松的一颗行星
它的比重（0.7）比水星的还要小

与木星一样
土星是由大约75%的氢气和25%的氦气以及少量的水
甲烷
氨气和一些类似岩石的物质组成
这些组成类似形成太阳系时
太阳星云物质的组成

土星内部和木星一样
由一个岩石核心
一个具有金属性的液态氢层和一个氢分子层
同时还存在少量的各式各样的冰

土星的内部是剧热的（在核心可达12000开尔文）
并且土星向宇宙发出的能量比它从太阳获得的能量还要大
大多数的额外能量与木星一样是由Kelvin-Helmholtz原理产生的
但这可能还不足以解释土星的发光本领
一些其他的作用可能也在进行
可能是由于土星内部深层处氦的“冲洗”造成的

木星上的明显的带状物 在土星上则模糊许多
在赤道附近变得更宽
由地球无法看清它的顶层云
所以直到旅行者飞船偶然观测到
人们才开始对土星的大气循环情况开始研究
土星与木星一样
有长周期的椭圆轨道以及其他的大致特征
在1990年
哈博望远镜观察到在土星赤道附近一个非常大的白色的云
这是当旅行者号到达时并不存在的；在1994年
另一个比较小的风暴被观测到

土星光环
从地球上可以看到两个明显的光环（A和B）和一个暗淡的光环（C）
在A光环与B光环之间的间隙被称为“卡西尼部分”
一个在A光环的外围部分更为暗淡的间隙被称为“Encke Gap”
（但这有点用词不当
因为它可能从没被Encke看见过）
旅行者号发送回的图片显示还有四个暗淡的光环
土星的光环与其他星的光环不同
它是非常明亮的
（星体反照率为0.2 - 0.6)
尽管从地球上看光环是连续的
但这些光环事实上是由无数在各自独立轨道的微小物体构成的
它们的大小的范围由1厘米到几米不等
也有可能存在一些直径为几公里的物体

土星的光环特别地薄
尽管它们的直径有250,000千米甚至更大
但是它们最多只有1.5千米厚
尽管它们有给人深刻印象的明显的形象
但是在光环中只有很少的物质－－如果光环被压缩成一个物件
它最多只可能是100千米宽

光环中的微粒可能主要是由水凝成的冰组成
但它们也可能是由冰裹住外层的岩石状微粒

旅行者号证实令人迷惑的半径的不均匀性在光环中的确存在
这被叫做“spokes（辅条）”
这是首先由一个业余天文学家报道的
它们的自然本性带给了我们一个谜
但使得我们有了弄清土星磁场区的线索

土星最外层的光环
F光环
是由一些更小的光环组成的繁杂构造
它的一些“绳结（Knots）”是很明显的
科学家们推测这些所谓的结可能是块状的光环物质或是一些迷你的月亮
这些奇怪的织状物在旅行者1号发回的图像中很明显
但它们在旅行者2号发回的图象中看不见
可能是因为后者拍到的光环部分的成分与前者的略有不同

土星的卫星之间和光环系统中有着复杂的潮汐共振现象：
一些卫星
所谓的“牧羊卫星”
（比如土卫十五土卫十六和土卫十七）
对保持光环形状有着明显的重要性；
土卫一看来应对卡西尼部分某种物质的缺乏负责任
这与小行星带中Kirkwood gaps遇到的情况类似；
土卫十八处于Encke Gap中
整个系统太复杂
我们所掌握的还很贫乏

土星（以及其他类木行星）的光环的由来还不清楚
尽管它们可能自从形成时就有光环
但是光环系统是不稳定的
它们可能在前进过程中不断更新
也可能是比较大的卫星的碎片

光环数据
光环 距离（千米） 宽度（千米） 质量（千克）
D 67000 7500
C 74500 17500 1.1e18
B 92000 25500 2.8e19
卡西尼部分
A 122200 14600 6.2e18
F 140210 500
G 165800 8000 1e7?
E 302000〔三十万二千 千米〕 300000
（距离是指从土星中心到光环内部的边缘）这种分类真的有点误导
因为微粒的密度以一个复杂的方式改变
不能用分类法划分为一个明显的区域：
在光环中存在不断的变化；
那些间隙并不是全部空的
这些光环并不是一个完美的圆环

像其他类木行星一样
土星有一个极有意义的磁场区

在无尽的夜空中
土星很容易被眼睛看到
尽管它可能不如木星那么明亮
但是它很容易被认出是颗行星
因为它不会象恒星那样“闪烁”
光环以及它的卫星能通过一架小型业余天文望远镜观察到

土星的卫星
土星有18颗被命名的卫星
比其他任何行星都多
还有一些小卫星还将被发现

在那些旋转速度已知的卫星中
除了土卫九和土卫七以外都是同步旋转的
一共已发现62颗卫星

有三对卫星
土卫一-土卫三
土卫二-土卫四和土卫六-土卫七有万有引力的互相作用来维持它们轨道间的固定关系
土卫一公转周期恰巧是土卫三的一半
它们可以说是在1:2共动关系中
土卫二-土卫四的也是1:2； 土卫六-土卫七的则是3:4关系

除了18颗被命名的卫星以外
至少已有一打以上已经被报道了
并且已经给予了临时的名称

卫星 距离（千米） 半径（千米） 质量（千克） 发现者 发现日期
土卫十八 134000 10 Showalter 1990
土卫十五 138000 14 Terrile 1980
土卫十六 139000 46 2.70e17 Collins 1980
土卫十七 142000 46 2.20e17 Collins 1980
土卫十一 151000 57 5.60e17 Walker 1980
土卫十 151000 89 2.01e18 Dollfus 1966
土卫一 186000 196 3.80e19 赫歇耳 1789
土卫二 238000 260 8.40e19 赫歇耳 1789
土卫三 295000 530 7.55e20 卡西尼 1684
土卫十三 295000 15 Reitsema 1980
土卫十四 295000 13 Pascu 1980
土卫四 377000 560 1.05e21 卡西尼 1684
土卫十二 377000 16 Laques 1980
土卫五 527000 765 2.49e21 卡西尼 1672
土卫六 1222000 2575 1.35e23 惠更斯 1655
土卫七 1481000 143 1.77e19 波德 1848
土卫八 3561000 170 1.88e21 卡西尼 1671
土卫九 12952000 110 4.00e18 Pickering 1898

7.20.8天王星
英文名： Uranus
天王星是太阳系中离太阳第七远行星
从直径来看
是太阳系中第三大行星
天王星的体积比海王星大
质量却比其小

基本参数
公转轨道： 距太阳2,870,990,000 千米 (19.218 天文单位）
自转方向：自东向西
行星半径： 25,559 千米（赤道）
质量： 8.683e25 千克
卫星数： 25颗
名称来源
读天王星的英文名字
发音时要小心
否则可能会使人陷于窘迫的境地
Uranus应读成"YOOR a nus"
不要读成"your anus"（你的肛门）或是"urine us"（对着我们撒尿）

乌拉诺斯是古希腊神话中的宇宙之神
是最早的至高无上的神
他是盖亚的儿子兼配偶
是Cronus（农神土星）、独眼巨人和泰坦（奥林匹斯山神的前辈）的父亲

探测历史
发现：天王星是由威廉?赫歇耳通过望远镜系统地搜寻
在1781年3月13日发现的
它是现代发现的第一颗行星
事实上
它曾经被观测到许多次
只不过当时被误认为是另一颗恒星（早在1690年John Flamsteed便已观测到它的存在
但当时却把它编为34 Tauri）
赫歇耳把它命名为"the Georgium Sidus（天竺葵）"（乔治亚行星）来纪念他的资助者
那个对美国人而言臭名昭著的英国国王：乔治三世；
其他人却称天王星为“赫歇耳”
由于其他行星的名字都取自希腊神话
因此为保持一致
由波德首先提出把它称为“乌拉诺斯（Uranus）”（天王星）
但直到1850年才开始广泛使用

访问：只有一艘行星际探测器曾到过天王星
那是在1986年1月24日由旅行者2号完成的

自转
大多数的行星总是围绕着几乎与黄道面垂直的轴线自转
可天王星的轴线却几乎平行于黄道面
在旅行者2号探测的那段时间里
天王星的南极几乎是接受太阳直射的
这一奇特的事实表明天王星两极地区所得到来自太阳的能量比其赤道地区所得到的要高
然而天王星的赤道地区仍比两极地区热
这其中的原因还不为人知

而且它不是以大于90度的转轴角进行正向转动
就是以倾角小于90度进行逆向转动
问题是你要在某个地方画一条分界线
因为比如对金星是否是真的逆向转动（不是倾角接近180度的正向转动）就有一些争议

组成
天王星基本上是由岩石和各种各样的冰组成的
它仅含有15%的氢和一些氦（与大都由氢组成的木星和土星相比是较少的）
天王星和海王星在许多方面与木星和土星在去掉巨大液态金属氢外壳后的内核很相象
虽然天王星的内核不像木星和土星那样是由岩石组成的
但它们的物质分布却几乎是相同的

大气
天王星的大气层含有大约83%的氢
15%的氦和2%的甲烷

如其他所有的气态行星一样
天王星也有带状的云围绕着它快速飘动
但是它们太微弱了
以至只能由旅行者2号经过加工的图片才可看出
由哈博望远镜的观察显示的条纹却更大更明显
据推测
这种差别主要是由于季节的作用而产生的
（太阳直射到天王星的某个低纬地区可能造成明显的白天黑夜的作用）

天王星显蓝色是其外层大气层中的甲烷吸收了红光的结果
那儿或许有像木星那样的彩带
但它们被覆盖着的甲烷层遮住了

其他性质
旅行者2号发现了继已知的5颗大卫星后的10颗小卫星
看来在光环内还有一些更小的卫星

谈到天王星转轴的问题
还值得一提的是它的磁场也十分奇特
它并不在此行星的中心
而倾斜了近60度
这可能是由于天王星内部的较深处的运动而造成的

有时在晴朗的夜空
刚好可用肉眼看到模糊的天王星
但如果你知道它的位置
通过双筒望远镜就十分容易观察到了
通过一个小型的天文望远镜可以看到一个小圆盘状
迈克?哈卫的行星寻找图表显示了天王星以及其它行星在天空中的位置
越来越多的细节
越来越好的图表将被如灿烂星河这样的天文程序来发现和完成

天王星的卫星
天王星有25颗已命名的卫星
以及2颗已发现但暂未命名的卫星

与太阳系中的其他天体不同
天王星的卫星并不是以古代神话中的人物而命名的
而是用莎士比亚和罗马教皇的作品中人物的名字

它们自然分成两组：
由旅行者2号发现的靠近天王星的很暗的10颗小卫星和5颗在外层的大卫星

它们都有一个圆形轨道围绕着天王星的赤道
（因此相对于赤道面有一个较大的角度）

卫星 距离（千米） 半径（千米） 质量（千克） 发现者 发现日期
天卫六 50000 13 旅行者2号 1986
天卫七 54000 16 旅行者2号 1986
天卫八 59000 22 旅行者2号 1986
天卫九 62000 33 旅行者2号 1986
天卫十 63000 29 旅行者2号 1986
天卫十一 64000 42 旅行者2号 1986
天卫十二 66000 55 旅行者2号 1986
天卫十三 70000 27 旅行者2号 1986
天卫十四 75000 34 旅行者2号 1986
天卫十八75000 20 Karkoschka 1999
天卫十五 86000 77 旅行者2号 1985
天卫五 Kuiper 1948
天卫一 191000 579 1.27e21 Lassell 1851
天卫二 266000 585 1.27e21 Lassell 1851
天卫三 436000 789 3.49e21 赫歇耳 1787
天卫四 583000 761 3.03e21 赫歇耳 1787
天卫十六 7200000 30 Gladman 1997
天卫十七12200000 60 Gladman1997
光环
像其他所有气态行星一样
天王星有光环
它们像木星的光环一样暗
但又像土星的光环那样由相当大的直径达到10米的粒子和细小的尘土组成
天王星有11层已知的光环
但都非常暗淡；最亮的那个被称为Epsilon光环
天王星的光环是继土星的被发现后第一个被发现的
这一发现被认为是十分重要的
由此我们知道了光环是行星的一个普遍特征
而不是仅为土星所特有的
光环 距离（千米） 宽度（千米）
1986U2R 38000 2,500
6 41840 1-3
5 42230 2-3
4 42580 2-3
Alpha 44720 7-12
Beta 45670 7-12
Eta 47190 0-2
Gamma 47630 1-4
Delta 48290 3-9
1986U1R 50020 1-2
Epsilon 51140 20-100
（距离是指从天王星的中心算到光环的内边的长度）

9海王星
英文名： Neptune
海王星是环绕太阳运行的第八颗行星
也是太阳系中第四大天体（直径上）
海王星在直径上小于天王星
但质量比它大

基本参数
公转轨道： 距太阳 4,504,000,000 千米 (30.06 天文单位）
自转方向：自西向东
行星半径： 24,788 千米（赤道）
质量： 1.0247e26 千克
卫星数： 9颗
名称来源
古罗马神话中的海神尼普顿

探测历史
发现：在天王星被发现后
人们注意到它的轨道与根据牛顿理论所推知的并不一致
因此科学家们预测存在着另一颗遥远的行星从而影响了天王星的轨道
Galle和d'Arrest在1846年9月23日首次观察到海王星
它出现的地点非常靠近于亚当斯和勒威耶根据所观察到的木星、土星和天王星的位置经过计算独立预测出的地点
一场关于谁先发现海王星和谁享有对此命名的权利的国际性争论产生于英国与法国之间
（然而亚当斯和勒威耶个人之间并未有明显的争论）；
将海王星的发现共同归功于他们两人
后来的观察显示亚当斯和勒威耶计算出的轨道与海王星真实的轨道偏差相当大
如果对海王星的搜寻早几年或晚几年进行的话
人们将无法在他们预测的位置或其附近找到它

访问：仅有一艘宇宙飞船旅行者2号于1989年8月25日造访过海王星
几乎我们所知的全部关于海王星的信息来自这次短暂的会面

轨道及成分
由于冥王星的轨道极其怪异
因此有时它会穿过海王星轨道
自1979年以来海王星成为实际上距太阳最远的行星
在1999年冥王星才会再次成为最遥远的行星

海王星的组成成份与天王星的很相似：各种各样的“冰”和含有15%的氢和少量氦的岩石
海王星相似于天王星但不同于土星和木星
它或许有明显的内部地质分层
但在组成成份上有着或多或少的一致性
但海王星很有可能拥有一个岩石质的小型地核（质量与地球相仿）
它的大气多半由氢气和氦气组成
还有少量的甲烷

大黑斑
在旅行者2号造访海王星的期间
行星上最明显的特征就属位于南半球的大黑斑（The Great Dark Spot）了
黑斑的大小大约是木星上的大红斑的一半（直径的大小与地球相似）
海王星上的疾风以300米每秒（700英里每小时）的速度把大黑斑向西吹动
旅行者2号还在南半球发现一个较小的黑斑极一
以大约16小时环绕行星一周的速度飞驶的不规则的小团白色烟雾
得知是“The Scooter”
它或许是一团从大气层低处上升的羽状物
但它真正的本质还是一个谜

然而
1994年哈博望远镜对海王星的观察显示出大黑斑竟然消失了！
它或许就这么消散了
或许暂时被大气层的其他部分所掩盖
几个月后哈博望远镜在海王星的北半球发现了一个新的黑斑
这表明海王星的大气层变化频繁
这也许是因为云的顶部和底部温度差异的细微变化所引起的

其他性质
海王星的蓝色是大气中甲烷吸收了日光中的红光造成的

作为典型的气体行星
海王星上呼啸着按带状分布的大风暴或旋风
海王星上的风暴是太阳系中最快的
时速达到2000千米

和土星、木星一样
海王星内部有热源－－它辐射出的能量是它吸收的太阳能的两倍多

海王星的磁场和天王星的一样
位置十分古怪
这很可能是由于行星地壳中层传导性的物质（大概是水）的运动而造成的

通过双目望远镜可观察到海王星（假如你真的知道往哪儿看）
但假如你要看到行星上的一切而非仅仅一个小圆盘
那么你就需要一架大的天文望远镜
Mike Harvey的行星寻找图表指出此时海王星在天空中的位置（及其他行星的位置）
再由Starry Night这个天象程序作更多更细致的定制

海王星的卫星
海王星有9颗已知卫星：8颗小卫星和海卫一

卫星 距离（千米）　半径（千米）　质量（千克）
发现者 发现日期
海卫三 48000 29 旅行者2号 1989
海卫四 50000 40 旅行者2号 1989
海卫五 53000 74 旅行者2号 1989
海卫六 62000 79 旅行者2号 1989
海卫七 74000 96 旅行者2号 1989
海卫八 118000 209 旅行者2号 1989
海卫一 355000 1350 2.14e22 Lassell 1846
海卫二 5509000 170 Kuiper 1949
海卫九 4820000 16×14? 2003
海王星光环
海王星也有光环
在地球上只能观察到暗淡模糊的圆弧
而非完整的光环
但旅行者2号的图像显示这些弧完全是由亮块组成的光环
其中的一个光环看上去似乎有奇特的螺旋形结构

同天王星和木星一样
海王星的光环十分暗淡
但它们的内部结构仍是未知数

人们已命名了海王星的光环：最外面的是Adams（它包括三段明显的圆弧
今已分别命名为自由Liberty
平等Equality和互助Fraternity）
其次是一个未命名的包有Galatea卫星的弧
然后是Leverrier（它向外延伸的部分叫作Lassell和Arago）
最里面暗淡但很宽阔的叫Galle

光环 距离（千米） 宽度（千米） 另称
Diffuse 41900 15 1989N3R,Galle
Inner 53200 15 1989N2R
勒威耶
Plateau 53200 5800 1989N4R,Lassell,Arago
Main 62930 < 50 1989N1R,Adams
10记忆方法编辑
八大行星的通常记法是：水金地火木土天王海王
虽然有些长但是很好记

还有一种记法
虽然有些牵强
但是记忆保存的时间很长：水晶球
火烧木
变成了土
天涯海角

水：水星
晶：“金”的谐音
指金星
球：地球
火烧木：“火”指火星
“木”指木星
变成了土：“土”指土星
天涯海角：“天”指天王星
“海”指海王星
11被除名的冥王星
1930年由美国天文学家汤博发现的冥王星曾被认为是大行星
但随着一颗比冥王星更大、更远的天体的发现
2006年8月24日召开的国际天文学联合会第26届大会
经两千余天文学家表决通过———太阳系只有八大行星
不再将传统九大行星之一的冥王星视为行星
而将其列入“矮行星[3]”
冥王星被排除在大行星之外的原因：
一是由于其发现的过程是基于一个错误的理论；
二是由于当初将其质量估算错了
误将其入到了大行星的行列
如今它被划分为矮行星

8让思维在浩瀚的宇宙中天马行空任意驰骋吧

我曾猜测：
氮气可能是地球大气层的稳定剂
因为它的化学性质比较稳定
不容易与其他物质发生反应
所以
在一般情况下
地球上的氮气不容易被消耗掉
这样
地球就会一直保持一个固定的气压
使得地球的水不易蒸发
从而为地球生物创造了一个稳定的生命舞台

假如地球大气层中的气体
大部分化学性质比较活泼
那么
地球就要面临着频繁的剧烈天气变化
比如
一部分大气被各种各样的原因消耗掉
大气压力下降
则地球上的水
会很快蒸发到大气中
补充损失的大气
水蒸发时需要大量的热量
这样
地球就会面临数以万年、百万年的漫漫寒冬了

或者
如果没有大气层
地球上的水将直接面对缥缈的外太空
那里接近于真空
那么
很容易得出一个结论
地球上的水将持续蒸发掉
区区一滴水
如何能充满整个宇宙呢
其结果必然是
外太空依然没有改变
依然接近真空
而地球上水却全部干枯了

由此可见
大气层应该是一层不可缺少的隔离“棉被”
就像从前卖冰棍的老太太
推着冰棍车沿街叫卖
其车子上盖着厚厚的一层“棉被”

果真如此吗
那么
我们就会有如下的疑问：
1） 原始大气成分如何？地球大气是否稳定？
2） 氮气何时、什么原因来到地球？
3） 这些氮气从哪里来？
4） 地球大气层存在的必须条件是什么
5） 为何地球大气层没有源源不断的向外太空扩散呢

如此种种疑问
让我们百思不得其解
这也许是科学家们正在解决的问题

这是一个全新的问题
对每个人来说都是一团漆黑
每个人都在摸索着前进

也就是说
目前的状态
正处于“盲人摸象”的状态

那么
从“盲人摸象”的角度来看
一般来说
每个人都有自己的局限性
摸到的“大象”其实只是大象的“局部”
那么
完整的大象究竟如何呢
这需要我们去汇总去提炼

那么
面对有关宇宙的巨量信息
能汇总提纯到何种程度呢

我想
地球上的每个关心地球、宇宙的人
或许都可以汇总汇总吧
或许能够汇总出一丝或者一缕正确的看法吧



当我试着去汇总的时候
发现自己正面对着一个大台球桌
满桌的的台球乱跑
要想看出点门道
还真不是一件容易的事情

好在前人为我们留下巨量的信息
好在我们有空闲时间
好在我们也有一定的思维模式
好在我们头脑中还没有固化为一种模式
这些条件
应该足以让我们可以放开思维的翅膀
在浩瀚的宇宙中展翅飞翔吧

在此期间
我把百度收集的一些相关的知识
继续在此帖中陆续介绍给大家
直到自己有了一定的汇总内容后
再继续谈谈我对这个世界的看法

8.1关于压强

压强公式

压强的理论解释
在中世纪
气体压强曾经对科学家是一个谜
直到牛顿力学诞生以后
科学家才对压强有了很清楚的认识
最早使用力学规律来解释气体压强的科学家是伯努利
他认为：气体压强是大量气体分子单位时间内给予器壁单位面积上的平均冲力

压强公式的推导
为了简化讨论
假设有同种理想气体盛于一个长、宽、高分别l1、l2、l3的长方形容器中并处于平衡态
见下图
设气体共有N个分子
每个分子的质量均为μ
我们先考察其中一个面上的压强
如图中的S面
其面积为l2l3


理想气体压强公式的推导
设序号为 的分子以速度{

}运动（ >0）并与S面碰撞
碰撞后速度变为{

}
按理想气体平衡态的统计假设
分子与器壁间的碰撞是完全弹性的
由动量定理可得
一次碰撞中分子给S面的冲量为
我们假设此分子不与其它任何分子碰撞
则分子在与S面以及S面的对面碰撞时
它在x方向的速度的大小不变
只是方向发生改变；
而且在分子与其余的四个面碰撞时
它在x方向的速度也不会变
所以分子在x方向的速度的大小在运动中是一个常量
就以 表示
此分子在容器中在x方向来回运动
不断与画阴影的Ｓ面发生碰撞
碰撞周期为
碰撞频率为
分子在单位时间内给S面的冲量为
气体的N个分子在单位时间内给S面的冲量为各分子给S面冲量的总和

按力学的理解
气体在单位时间内给S面的冲量也就是气体给S面的平均冲力
再按前面一个知识点所学习过的速度分量的方均值的定义：
以及速度分量的方均值与方均速率的关系
我们得到气体给S面的平均冲力为：

由于气体大量分子的密集碰撞
分子对器壁的冲力在宏观上表现为一个恒力
它就等于平均冲力
因而我们可以求得S面上的压强

其中 为容器的体积
由于 是气体的分子数密度
最后我们得到

从上述结果
大家有几点值得注意的问题：
一是容器的各个器壁上的压强都是相等的
二是压强公式与容器大小无关
因此我们在推导的过程中使用的假设“分子与其它分子没有碰撞”是合理的
因为我们可以假设l1足够的小
进一步分析可知
压强公式还与容器的形状无关
实际上
如果我们选择一个球形容器同样可以推导出上述的压强公式

8.2 温度公式
在压强的解释与压强公式知识中我们推导出来了理想气体的压强公式
又根据在理想气体物态方程知识中得到的物态方程
我们可以得到如下公式：
（1）
这就是平衡态下理想气体的温度公式

上式说明气体分子的平均平动动能惟一决定于温度
并与热力学温度成正比
由此可知
描写系统宏观状态的参量--温度的高低唯一地由微观量的统计平均值--分子平均平动动能的大小来确定
因此我们说温度是分子无规则热运动的剧烈程度的量度
并可以将上式作为温度的定义式
需要指出的是
温度公式讨论的对象仍然是由大量分子组成的理想气体
对少量分子不成立
对于少数或单个分子谈温度是没有意义的

温度公式（1）表明
在相同的温度下
气体分子的平均平动动能相同而与气体的种类无关
也就是说
如果有一团由不同种类的气体混合而成的气体处于热平衡状态
不同的气体分子的运动可能很不相同
但它们的平均平动动能却是相同的