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為什麼岩石星球都沒大氣層?卻有氣态行星?大氣層也不喜歡矮矬窮

作者:史個心眼

我們的太陽系中有很多種類不同的行星。其中一種類型被稱為“岩石行星”,包括地球、火星、金星和水星等。然而,這些行星都沒有明顯的大氣層存在。相反,在太陽系外緣,我們發現了一些由氣體構成的巨型行星,如木星、土星、天王星和海王星等。這種現象讓人感到很奇怪:為何在同樣的宇宙環境中,有些行星沒有形成大氣層,而有些則形成了如此之大的氣體球呢?

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大氣層是由組成行星表面的物質經過一系列複雜的實體化學反應後釋放出來的氣體組成的。它對行星有着重要的保護作用,能夠抵擋來自太空的各種有害射線和微粒,并為行星提供一定的溫度穩定性和水分循環。是什麼原因導緻了某些行星無法形成或維持一個完整的大氣層呢?主要有兩個因素起着關鍵的作用:引力和溫度。

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對于一顆岩石行星來說,它的品質和體積相對較小,是以其引力不足以吸引足夠的氣體來形成一個完整的氣氛。如果要使某顆岩石行星擁有足夠強大的重力以抓住大量氣體,那這顆行星的品質就需要達到一定程度(即需要是某種特定大小),這樣的行星才會有一個完善的大氣層。

另外一個重要因素就是行星的溫度。為了留住捕獲到的氣體分子而不使其逃逸,行星必須保持适當的溫度。若行星溫度過高,由于高溫會使得氣體分子的能量增加進而更容易逃脫,這就可能導緻大氣流失;反之,若行星溫度過低,則可能無法保持必要的條件以支援生命的存在。

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至于那些大型氣體巨星,它們則是通過不斷吸收鄰近軌道上的塵埃和冰塊逐漸增長起來的。這些物質通常會在強烈的引力作用下直接落入行星的核心,但部分也可能被推向離心方向并且聚集在某個區域内。随着氣體和塵埃越來越多地進入該區域,氣體密度變得越來越大,進而轉化為一個穩定的氣體大氣層。

岩石行星缺乏大氣層的原因主要是它們的品質和體積太小,無法産生足夠強的引力來捕捉氣體分子。而對于大型氣體巨星而言,盡管它們同樣也受到了品質與引力的影響,但由于源源不斷的補充和積累,他們得以成功演化出龐大的氣體雲團并逐漸轉變成我們現在看到的大型氣态行星。這個過程中,大氣壓力的平衡及其周圍的環境變化都起到了至關重要的角色。

雖然目前人們對大氣層的了解仍然不夠全面深入,但我們相信未來的研究将為我們揭示更多關于這一神秘領域的奧秘。