《天文爱好者》——太阳系中储水最多的行星
太阳系中哪颗行星拥有最多的液态水储量?对于这个问题,相信很多人都给出了地球的答案。这也难怪,毕竟地球表面大约71%被海洋覆盖。然而,这个答案是错误的,因为太阳系中还有其他行星比地球拥有更多的液态水。
地球液态水储量在太阳系中排名第几?
借助各种望远镜和空间探测器,我们现在对太阳系的主要天体有了一定的了解。下图是科学家根据已知检测数据编制的“排行榜”。
地球液态水储量在太阳系中只能排第五,而太阳系中液态水储量最大的行星是木卫三。这颗行星的体积仅为地球的7%左右,其液态水储量约为地球的26.5倍。
至于排在地球前面的土卫六、木卫四和木卫二,它们的液态水储量虽然没有木卫三那么大,但远远超过了地球,而且它们的体积都比木卫三大。甚至更小。相比之下,地球的液态水太少了。
为什么地球上的液态水这么少?这需要从太阳系的形成说起。按照科学界的主流观点,我们的太阳系实际上是由一个巨大的原始星云的引力塌缩形成的。在这个过程中,太阳首先在这个星云的中心形成,然后星云中剩余的物质在围绕太阳运动的同时互相吸积,逐渐形成了太阳系中的各种天体,如图以下。
这些天体的形成是一个缓慢而渐进的过程。一开始,只有固体物质才能轻易地相互吸积。天体的质量积累到一定程度后,才能依靠自身的引力来束缚气体。 。
然而,太阳诞生后,它释放的光和热导致附近的水只能以气体的形式存在(注意:没有压力,水不可能以液体的形式存在)。与此同时,太阳产生的星风不断地将气体“吹”走,只有较重的固体尘埃才能长期“停留”。因此,在太阳附近形成的行星都是储水能力很低的岩质行星,包括地球。 。
由于距离太阳越远,单位面积接收到的太阳能就越低,所以当与太阳的距离超过临界值时,水就会转变成固态,即冰。这个临界值被称为“雪线”,数值约为2.7 AU,位于火星和木星当前轨道之间。
也就是说,在太阳系形成之初,“雪线”内的水会不断逃逸到太阳系外部。当它们越过“雪线”时,就变成了容易吸积的固体物质。因此,在“雪线”之外形成的物体通常含有大量的水。

水在特定的温度和压力范围内只能以液态存在。虽然木星、土星、天王星和海王星这四颗行星在“雪线”之外形成的大行星含有大量的水,但由于它们内部的压力太强,水只能以固体形式存在。然而,许多其他行星和小天体的温度太低,水只能以固态存在。存在。
事实上,上述行星的液态水实际上存在于它们的冰下海洋中。它们的结构可以从“内到外”简化为高温核心、岩石地幔、冰下海洋和表层冰。它的热核提供热量,表面冰提供压力,使液态水存在于冰下海洋中。
综上所述,地球之所以液态水如此之少,其实就是“先天不足”。
那么地球上的液态水是从哪里来的呢?这有两个主要来源。一个来源是地球形成过程中积聚的一些含水矿物(水可以以结晶水、化学键等多种形式存在于矿物中),另一个来源是那些富含水的小矿物。天体(如彗星、小行星)。
由于地球拥有强大的磁场、稠密的大气层,并且与太阳的距离非常合适,液态水可以长期存在于地球表面,使地球成为太阳系中唯一的液态水。一颗能够在其表面维持液态水海洋的行星。
(本文摘自《天文爱好者》 《天文爱好者》杂志以追踪天文热点、探索宇宙奥秘、启迪智慧、陶冶情操为办刊宗旨,坚持宣传辩证唯物主义世界观,介绍天文学基础知识和人类认识宇宙取得的新成果,培养青少年天文爱好者的观测实践能力,为中小学教学和天文爱好者进行天文观测服务。杂志刊登的内容包括最新发现、天文知识、观星技巧、天文摄影、天象预告、人造卫星和空间探测等,深受广大天文爱好者和青少年的喜爱。《天文爱好者》 | 天文爱好者杂志订阅_杂志铺:杂志折扣订阅网)