太阳系中的其他天体

太阳系中的其他天体_行星全书

日珥

单看质量，太阳系中的气态巨行星与太阳相比，其他行星几乎可以忽略不计。更夸张的是，若是与太阳相比，太阳系中其他所有天体的质量都可以忽略不计，因为太阳的质量占太阳系总质量的99.86%。在太阳和日球层天文台的远紫外成像望远镜于1999年拍摄的这张图片中，我们能看到很大的日珥。日珥是突出于太阳表面、呈弧形的气体，在太阳强力磁场的作用下，日珥通常会延伸成百上千千米，悬浮时间长达数月之久。与太阳炙热的日冕层（太阳最外层的等离子体，厚度达到几百万千米）相比，日珥温度相对较低，悬浮于太阳之外的日珥最终会爆炸，逃离到太阳大气层之外。在这张图片中，接近于白色的太阳表面区域温度最高，暗红色的区域温度相对较低。

太阳黑子细节

这是一张太阳黑子的细节图，图中的太阳黑子比地球还大。这张照片是新泽西理工学院在大熊湖天文台安放的新太阳望远镜——该项目由美国宇航局出资——于2010年拍摄的。图片中的黑色部分被称为本影，是黑子中温度相对较低的区域，本影周围不太黑、呈辐条状的区域被称为半影。

太阳黑子

2014年，美国宇航局的太阳动力学天文台（SDO）拍到了一个约128700千米的巨型太阳黑子。此次黑子活动的区域被命名为AR2192区，AR2192区能容纳10个地球。

太阳的色球层

这张合成图片来自新太阳望远镜，图片中是色球层包裹的一个巨型太阳黑子（图片中间）。色球层中的很多物理参数无规则可言，氢元素发出的红光在亮度上占绝对优势。太阳黑子周围耀眼的波浪状结构是呈管状聚集的等离子体，这些等离子体向外扩散的距离能超过地球的直径。

彩色的日冕

这张彩色图片是太阳动力学天文台拍摄的。一系列高速喷射流导致太阳日冕层的大量物质以相对温和的姿态持续喷发，这次喷发从2013年1月17日开始，持续了三天。

太阳磁场

这张彩色图片是太阳动力天文台于2016年捕捉紫外线波段成像的成果——在此基础上添加磁力线，将太阳的磁场可视化。太阳磁场的形成与太阳中心发生核聚变释放出的等离子流密切相关。

一个中等规模的太阳耀斑

2014年12月16日，太阳动力学天文台拍摄到了一次太阳耀斑的爆发。太阳中间最明亮、最耀眼的光斑就是太阳耀斑。磁场风暴释放大量炙热的气态粒子和等离子弧，喷射到太阳表面之外，就形成了太阳耀斑。虽然太阳耀斑的爆发是太阳系中最大规模的爆炸，却只能持续一个小时。在这段时间内，耀斑爆发很可能会引发“日震”，所谓日震，与地球上发生的地震一样，都是指从内部向外传递的激烈震波引发的震荡。一次日震释放的能量比1906年旧金山大地震强度的40000倍还多。

矮行星冥王星

很长时间以来，太阳系一直有九大行星，直到2006年，冥王星被降级为矮行星，太阳系的九大行星才变成了八大行星。冥王星之所以被降级，是因为在海王星之外的柯伊伯带，有很多和冥王星差不多的天体，冥王星太过普通，实在找不到将其并入行星之列的理由。冥王星的直径是2371千米，约等于地球直径的五分之一。当然，人们并没有因此放弃对它进行深入的科学研究。2015年，美国宇航局的新地平线号探测器经历了9年的漫长旅行，跨越了48亿千米，终于来到冥王星，向地球传回了清晰的图像资料，大家即将看到的冥王星图片，全都来自新地平线号。新地平线号搭载了一套名为“拉尔夫”（Ralph）的勘测设备，也就是远程勘测成像仪和可见光／红外光成像仪。这张冥王星的球面图将星球表面的细节呈现在大家眼前，就连小至2.3千米的地貌特征都能看见。

冥王星地貌

这张冥王星的图片对应的是一块354千米宽的区域，这个地区地表相对平滑、明亮，跟周围年代久远的撞击坑地貌相比，形成时间相对较晚。

史波尼克平原（Sputnik Planum）

这张高分辨率图片是通过蓝色、红色和红外滤镜拍摄的。图中是一片富含氮、一氧化碳和甲烷的冰质平原，名为史波尼克平原。

冥王星的峡谷

这张图片呈现出了冥王星北极地区深谷的细节特征，图片拍摄于2015年7月，是由新地平线号上拉尔夫成像仪的多光谱可见光成像相机（MVIC）拍摄的。图片左上角的中间位置，是北极地区最大的峡谷，宽度约为72千米，有很多平行的小峡谷向东西两侧延伸。科学家认为，图片中这些峡谷的地质年龄大于冥王星其他地区。峡谷中有很多大面积的凹陷，很可能是地表之下的冰融化所引发的地表塌陷。与冥王星的其他区域相比，图中的黄色区域显得很不寻常，它很有可能是年代久远的甲烷矿床暴露在太阳辐射下的成像效果。图片下方的蓝白色区域显示的是低海拔地区。

冥王星山脉

图中是新地平线号拍摄的冥王星山脉，在这处名为“塔耳塔罗斯山脊”的山脉中，能看到很多圆形山脊和坑坑洼洼的纹理。

赖特山

图中是史波尼克平原南部的山地。图片中间是赖特山，赖特山宽约161千米，高约4千米，很可能是冥王星地表之下的冰喷发而形成的。

冥王星上的日落

2015年7月14日，新地平线号飞临冥王星，在拍摄这张图片的15分钟之前，探测器抵达离冥王星最近的地点。图片是以背光视角拍摄的，我们能看到冥王星辽阔的山地和平原，以及雾蒙蒙的大气层。

冥王星边缘

冥王星地表之上的云雾有20层。在图片左侧下方，一层云雾扩散约5千米，最终与太空融为一体。

冥王星边缘

新地平线号上拉尔夫成像仪的多光谱可见光成像相机（MVIC）拍摄了围绕在冥王星外层的大气层。科学家推测，光照导致甲烷和氮气之间发生化学反应，图中的迷雾就是在此过程中形成的光化学烟雾。化学反应所产生的微小颗粒在落回冥王星表面时体积已经在相互吸附的过程中逐渐增大。最外层的大气层很不稳定，由于温度远高于行星地表，导致微小颗粒气化蒸发。科学家认为，在微风的作用下，温暖的区域一直在向冰冷的地表传导热度，同时冥王星的引力波在向上传导，形成或密集或稀薄的带状间隔，导致大气呈现分层式分布。图中的大气之所以呈现出像戒指一样环绕在行星周围的样子，也是上述活动造成的。

冥王星的冰质地壳

新地平线号拍摄的是伊德里西群山，图中隆起的部分是冥王星的水冰地壳。图中这片区域宽有80千米，山脉的尽头是冰质的史波尼克平原。

冥王星照片

这张图片是2015年9月5日到7日由新地平线号所拍摄的一系列图片合成的，图片中间是平滑的史波尼克平原，上下两侧是绵延起伏的山区。

近距离飞临冥王星

2015年7月，新地平线号飞到离冥王星最近的位置，这张图片就是在那时拍摄的。图中展示了冥王星地貌的多样性，既有结冰的撞击坑又有寒冷的平原。这个狭长的区域长约80千米，220页的伊德里西群山也在其中。

史波尼克平原中央

这张新地平线号拍摄的高分辨率图片展示的面积比一般的城市群还要小一点儿。图片左侧是史波尼克平原的西北部边界，一直向东延伸了644千米，这片平原稍微有些高低起伏，总的来说，十分平坦。

史波尼克平原

2015年7月14日，新地平线号抵达距离冥王星最近的位置，这张图片是在那个时间点之前拍摄的。这张经过色彩增强处理的图片展现了冥王星表面长约531千米的地貌，图中小到244米的地貌特征都能看得见。史波尼克平原位于广阔的心形区域，平原表面有很多类似于细胞结构的冰块，大小在16～48千米之间。固态氮冰的热传递使这一地区形成细胞样式的地貌特征。氮被这颗矮行星加热之后升腾，冷却之后下沉，如此不断反复。

冥王星和冥卫一（卡戎Chron）

这张经过色彩增强处理的图片是新地平线号于2015年7月14日拍摄的。图中是冥王星及其最大的卫星冥卫一。冥王星－冥卫一系统是太阳系中唯一的双星系统，像其他双星一样，这两个天体是相互围绕对方运行的。冥卫一的直径只有冥王星的一半，但是地貌并不单一，也有高山峡谷，地表的颜色也有很多种。图中的红色区域分别是冥王星的赤道区以及冥卫一的极地区。冥王星大气层释放的甲烷气体被冥卫一地表环境捕获，留存下来，就形成了冥卫一深红色的极冠。

冥王星和冥卫一的地貌

这张经过色彩增强处理的图片，是新地平线号于2015年7月拍摄的，图中展现了两颗星体多样的地貌，以及二者的相对位置。在整个太阳系之中，冥卫一是与其对应的行星体积差距最小的卫星。

处于不同位置的冥王星和冥卫一

在新地平线号2015年拍摄的这两张彩色图片中，冥王星和冥卫一相伴而行，二者的“质量中心”在各自之外两者之间，所谓的质量中心，指的是把相互围绕对方运行的两个天体视为一体的重心。质量中心与冥卫一的地心相距19700千米，与冥王星地心相距400千米。在这一位置，两个天体的引力作用相互抵消，这也是冥王星不在单一的固定轨道上运行的原因。由于冥王星－冥卫一系统的质量中心不在任何天体之上，因此，科学家认为，它们之间不能算是真正的行星－卫星系统。

冥卫二（尼克斯Nix）

在这张图片中，冥王星的第三大卫星——冥卫二的轮廓十分清晰。拍摄时，探测器距离冥卫二约22500千米。

冥卫一

这张冥卫一的图片是新地平线号于2015年7月14日拍摄的，图中冥卫一北极地区的红斑名为“摩多暗斑”（得名于J.R.R.托尔金的《魔戒》中的摩多地区），面积和美国的新墨西哥州不相上下。虽然冥卫一表面有多种地形，但是跟冥王星相比，颜色显得比较单调，只有一个地区显得格外突出。冥王星和冥卫一在双星轨道上运行，围绕对方运行一周需要6.4个地球日。由于冥王星的自转周期和围绕对方运行的周期差不多，冥卫一永远只能用同一半球面对冥王星，这就是潮汐锁定，也就是说，在这颗矮行星上，永远不可能看到它的卫星的另一面。

谷神星

这张谷神星图片是美国宇航局的黎明号探测器于2015年4月24日至26日拍摄的，拍摄时探测器距离谷神星约13520千米。火星和木星之间有一条小行星带，谷神星是其中最大的一个天体，同时它也是距离地球最近的矮行星。西西里岛的天文学家朱塞普·皮亚齐（Giuseppe Piazzi）于1801年发现了谷神星，一度将其视为行星，后来将其降级为小行星，在2006年升级为矮行星。谷神星是目前已知的体积最小的矮行星，直径只有950千米。从历史上来看，谷神星的地质活动很频繁。谷神星对黎明号探测器的引力影响，使得科学家开始注意谷神星的热演化史和地质史。科学家发现，谷神星内部的剧烈变化已经持续了数百万年。

谷神星上的两个环形山

美国宇航局的黎明号探测器近距离拍摄了达达环形山（中间偏上）和相对较大的罗斯卡瓦环形山（左侧）。

谷神星南半球火山

黎明号探测器发回的这张图片是谷神星南半球的一座火山的图片，这座火山的火山口形状很特别。

谷神星近景照

这张谷神星的近景照片是黎明号探测器于2015年5月4日拍摄的，拍摄时探测器距离谷神星13520千米。谷神星有很多不寻常的特征，其中包括冰火山喷射出的水蒸气羽流（图中看不见）。由于谷神星质量足够大，在引力的作用下它被塑造成了一颗圆形星体。谷神星表面的亮斑很可能蕴藏着诸如水冰或盐之类的高反射率物质。图中最亮的光斑位于奥卡托环形山。通过对谷神星环形山进行形态学研究，可以断定这颗矮行星的地壳由60%的岩石和40%的冰构成。谷神星地表有富含氨的黏土，这一点非同寻常。太阳系外层蕴藏着丰富的氨，因此，科学家推断，谷神星很可能形成于海王星附近，随着时间的推移，逐渐向太阳系内部迁移。

奥卡托环形山

在这张经过色彩增强处理的图片中，矮行星表面最亮的白斑，是谷神星上的奥卡托环形山。科学家从地球上观测发现，这个环形山中有高纯度碳酸盐矿床。奥卡托环形山形成于800万年前，环形山中心有一个圆形的穹顶结构。（通常是因为底下的岩石层碎裂，在数千年间不断向上推动地面，由此在环形山内形成了穹顶形地貌。）奥卡托环形山相对年轻，被包括盐矿在内的高反光率物质覆盖。科学家推测，这些盐矿可能源于地下的液体海洋的，通过地底深处的热传递活动，将矿物推送至矮行星地表。

谷神星边缘

黎明号探测器于2016年10月拍摄了这张照片，照片展示的是谷神星的北半球与黑暗的太空。图中左上角是奥卡托环形山，奥卡托环形山宽约92千米，深约4千米，环形山内的白色区域主要由盐构成。

谷神星表面的一座环形山

图中这个中间隆起的环形山（图片中间），位于谷神星的北半球。这张图片是黎明号探测器于2016年拍摄的。在环形山周围，喷射出的岩石散落一地，岩石由明亮的高反光率物质组成（很可能是盐矿）。

明亮的奥卡托环形山

这张假彩色图像展示的是谷神星的奥卡托环形山。图中位于矮行星中心的耀眼光斑就是奥卡托环形山。环形山本身就是混合型地貌，在相对平坦的坑底中心有发光的隆起部分，无论是环形山本身还是中心的隆起部分都十分显眼。隆起部分有很多裂缝，说明地底的活动非常活跃。奥卡托环形山是谷神星表面最明亮的光斑，除此之外，还有至少上百个高反射率的区域分布在这颗矮行星的地表。

一颗在太空中发光的彗星

67P／丘留莫夫－格拉西缅科彗星很可能来自柯伊伯带。作为木星家族的一颗彗星，这颗气态巨行星的引力对67P彗星的轨道产生了很大影响。彗星穿越太阳系，进入并远离木星轨道。欧洲宇航局的罗塞塔号探测器于2015年7月14日追上彗星，对其进行同步观测。罗塞塔号的导航相机（NavCam）在大约161千米之外拍摄了这张67P彗星的图片。67P彗星是一颗绕日周期低于20年的短周期彗星。和来自柯伊伯带的其他彗星一样，67P彗星之所以会冲出柯伊伯带奔向太阳，是因为受到撞击或引力干扰。木星之类的大质量行星的引力会改变彗星的轨道，彗星在运行过程中若是没有与其他天体相撞，最终会被逐出太阳系。

一颗发光的彗星

罗塞塔号的导航相机于2015年3月14日拍摄了这张67P／丘留莫夫－格拉西缅科彗星的图片。拍摄时探测器与彗星相距85千米。

67P／丘留莫夫－格拉西缅科彗星

这张经过图像增强处理的67P彗星细节照片是罗塞塔号的导航相机于2016年拍摄的，拍摄时探测器与彗星中心相距12千米。

67P／丘留莫夫－格拉西缅科彗星合成图

这张图片是由导航相机拍摄的四张照片合成的，拍摄时罗塞塔号探测器与彗星之间的距离只有31千米。

67P／丘留莫夫－格拉西缅科彗星表面

这张图片是罗塞塔号的窄角相机OSIRIS（光谱与红外遥感系统）于2016年4月拍摄的。图中的67P彗星看起来很大，表面高低起伏，布满了悬崖和裂谷。实际上这颗彗星的长度只有3千米。67P彗星永远不会出现在地球轨道上，但是人们还是隐隐有些不安，因为当初撞击地球导致恐龙灭绝的小行星就和这颗卫星差不多大。

彗星的光滑平面

这张罗塞塔号探测器于2014年拍摄的图片，展示的是位于彗星两部分之间的中心地带。这一地区地质年代久远，地表有水冰和岩石，至少包含16种有机化合物（其中包括从未在彗星上探测到的乙酰胺、丙酮、甲基异氰酸酯和丙醛）。

从特殊视角拍摄的照片

这张视角独特的67P彗星图片是罗塞塔号的窄角相机OSIRIS拍摄的，拍摄时探测器与彗星相距约285千米。

灶神星崎岖不平的表面

这张高分辨率照片是美国宇航局的黎明号探测器拍摄的，拍摄于2012年，照片中的天体是小行星——灶神星。灶神星和月亮很像，表面都是坑坑洼洼的。

灶神星北极

2012年，黎明号探测器拍摄了这张灶神星北极地区的特写照片。2011年7月，黎明号探测器接近灶神星，但是在此之后的一年时间里灶神星的北极一直被笼罩在黑暗中。在位于火星和木星之间的小行星带的很多天体中，灶神星的质量排在第二位（仅次于矮行星谷神星）。据推测，灶神星很可能是一颗诞生了很长时间的原行星。原行星是指形成于太阳系早期（一百万年以内）的天体，原行星与其他原行星相互融合，最终会形成有岩石内核的行星。1996年，灶神星离地球最近，那时，二者相距1.77亿千米，实在算不上近。

灶神星地貌

这张图片是由黎明号探测器拍摄的约一万张图片合成的，拍摄时探测器与灶神星相距209千米。

“雪人”环形山

这张彩色图片中有三个撞击坑，这三个撞击坑可能是其他小行星撞击形成的。这张图片是由黎明号探测器拍摄的多张图片合成的，拍摄时探测器距离灶神星约676千米。

灶神星的不规则地貌

这张由黎明号探测器于2011年拍摄的图片，展示了灶神星陡峭的地形，地表的滑坡和环形山很可能是在原行星早期形成的。

灶神星南极

许多科学家认为，灶神星南极地区的圆形地貌实际上是一个巨大的撞击坑，这个撞击坑很可能是另一颗小行星撞击灶神星形成的。这张照片是黎明号探测器于2011年拍摄的。1996年，哈勃太空望远镜首次对这个撞击坑进行测量时，撞击坑的直径是460千米，小行星本身的直径只有530千米，由此可见，这个撞击坑的规模有多大。

灶神星上的高山

黎明号探测器拍摄的这张图片展示的是灶神星南极撞击坑内的一座高山。由于没有参照物，所以，人们无法从图片中感觉到这座山的高度，实际上，这座高山的高度是珠穆朗玛峰的两倍以上，是太阳系固态地表天体的高峰之一。