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2013 年 6 月 16 日
 

太陽系的前世今生 (167):類木行星的面貌

影像提供 : NASA / HST
文字提供 : 陳輝樺 (NMNS )  

說明 : 巨大氣體狀行星 (Giant Planets類木行星) 包括有 木星(Jupiter)、 土星(Saturn)、 天王星 (Uranus) 和 海王星 (Neptune),它們的半徑長度 R 請參考下表 (單位為公里,地球體積為 V),體積大小 V =  4/3 π R3

星體 木星 土星 天王星 海王星
半徑大小 (公里) 71,492 60,268 25,559 24,764
體積是地球 V的倍數 約 1,316  V 約  755  V 約  52  V 約 44  V


       昨天提及類木行星自轉的周期介於 0.41 太陽日 ~ 0.72  太陽日之間,比類地行星 (Terrestrial Planets) 的周期少了很多,因此在類地行星上可見到雲彩在各高低緯度間飄動的美景,在加上 類木行星的半徑、體積都遠比類地行星來得大 。 也就是,它們的自轉速度都很快, 這就造成了星球表面有著高速 隨著星球旋轉的強風, 所以在類木行星上僅能見著呈現 東西向明顯條紋 的外觀。 尤其是在較低的緯度 (可以南北緯 30 度為準) ,在近赤道地區的條紋和色澤更是明顯, 又因為星球高速的旋轉,使得星球表面在位於不同緯度的氣體不易互相流動, 所以終年看見的是東西向狂風所形的條紋景觀,和類似於龍捲風 (tornados) 的明顯斑塊。

       這些東西向的明顯條紋的結構到底是如何呢?我們就以木星外觀的紋帶來說明,如上圖所示,300 年來人們所見到在木星大氣層的紋帶,是由凹陷下沈呈現較深色的低氣壓帶氣體 (Belts of sinking gas) 和上升凸起呈現較明亮的高氣壓區塊氣體 (zones of rising gas) 所構成。又因為各個類木行星的形成過程或許略有差異,以致於造成它們自轉軸與公轉平面的夾角不同。 另外,就是類木行星在他門的赤道面外圍都擁有 行星環與衛星群 的複雜系統。


明日主題 : 太陽系的前世今生 (168):類木行星的大氣
天文史上的今天 :  1801 年 6 月 16 日,德國物理學家、數學家尤利烏斯•普呂克 (Julius Plücker,1801.6.16.─ 1868.5.22.) 出生。他曾為解析幾何領域作出過許多基礎性的貢獻,也是陰極射線 (cathode rays) 研究的先驅者之一,該研究後來導致了電子(electron) 的發現。
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