高中地球科学/内行星
离太阳最近的四个行星——水星、金星、地球和火星——是内行星，也称为类地行星，因为它们类似于地球。图 25.7 显示了这四个行星的相对大小。与外行星相比，所有内行星都比较小。所有内行星都是固态、致密、岩石行星。内行星要么没有卫星，要么只有一个（地球）或两个（火星）。没有一颗内行星有环。与外行星相比，内行星绕太阳的轨道更短，但所有内行星的自转速度都更慢。金星的自转速度是所有行星中最慢的。曾经，所有内行星都具有地质活动性。它们都是由冷却的火成岩构成，内部有铁核。
- 描述每个内行星的关键特征。
- 比较每个内行星与地球以及彼此之间的关系。
水星，如图 25.7 所示，是离太阳最近的行星。水星是最小的行星，而且它没有卫星。如图 25.7 所示，水星的表面覆盖着陨石坑，就像地球的月亮一样。存在如此古老的撞击坑意味着水星在数十亿年中在地质上没有发生太大变化，而且由于只有一层微薄的大气层，所以没有风化来磨损古老的陨石坑。
由于水星离太阳非常近，即使使用望远镜，从地球上也很难观察到它。然而，如图 25.8 所示，水手 10 号宇宙飞船在 1974 年至 1975 年期间访问了水星。2008 年 1 月，信使号任务返回水星，拍摄了更加详细的照片。图 25.9 中可以看到其中一张图像。
水星以罗马信使神命名，他可以跑得非常快。同样，水星在其绕太阳的轨道上移动得非常快。水星上的一年——绕太阳运行一圈所需的时间——只有 88 个地球日。
水星的年份很短，但白天很长。一天定义为行星自转一周所需的时间。水星的自转速度非常慢，每绕太阳运行两圈，它就会自转三圈。因此，水星上的一天长达 58 个地球日。换句话说，在水星上，一年只相当于一天半的时间！
水星离太阳非常近，所以它会变得非常热。然而，水星几乎没有大气层，而且自转速度非常慢。由于没有大气层，也没有水来隔离表面，所以水星表面温度变化很大。在阳光直射下，表面温度可高达 427°C (801°F)。在黑暗的一面，或者在陨石坑内的阴影中，表面温度可以低至 -183°C (-297°F)！虽然水星的大部分地区极其干燥，但科学家认为，在水星两极永远不会受到阳光直射的区域，可能存在少量以冰的形式存在的水。
图 25.10 显示了水星内部的示意图。水星是密度最高的行星之一。科学家认为，水星的内部包含一个相对较大的、液态的内核，主要由熔化的铁构成。水星的核占行星体积的 42% 左右。水星高度陨石坑化的表面证明了水星没有地质活动性。
从太阳算起的第二颗行星金星是我们最接近的邻居。它不仅比其他任何行星都更靠近地球，而且在大小上也与地球最为相似。它以罗马爱神命名，是唯一以女性命名的行星。金星有时被称为地球的“姐妹星球”。但金星到底与地球有多相似呢？
通过望远镜观察，金星看起来光滑而没有特征。这是因为金星被一层厚厚的云层覆盖，就像在紫外线波长下拍摄的金星图像中所显示的那样，例如图 25.11。由于大气层厚而多云，我们无法拍摄金星表面的普通照片，即使是从绕金星运行的宇宙飞船上也是如此。然而，我们可以使用雷达绘制表面地图。图 25.12 显示了麦哲伦探测器使用雷达绘制的金星地形图。
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与地球上的云不同，金星的云层不是由水蒸气构成的。它们是由二氧化碳和二氧化硫构成的——而且它们还含有大量的腐蚀性硫酸！
金星的大气层非常厚，以至于金星表面上的大气压是地球表面大气压的 90 倍。厚厚的大气层还会造成强烈的温室效应，从而捕获太阳的热量。因此，金星是最热的行星，甚至比水星还要热。表面温度可达 465°C (860°F)。这足以融化铅！
金星上的火山比任何其他行星都多。行星科学家估计，金星上可能有多达 100,000 座甚至 100 万座火山。虽然这些火山在过去曾释放出二氧化碳，但大多数火山现在都处于休眠状态。金星似乎没有像地球那样的构造板块。它的表面覆盖着休眠火山和古老的陨石坑。
绕轨运行的宇宙飞船使用雷达发现了金星上的山脉、山谷和峡谷。然而，大部分表面都是火山周围的大片熔岩平原。图 25.13 是使用雷达数据由计算机生成的图像。它显示了名为麦阿特山的火山，前景是熔岩床。红橙色接近科学家认为金星表面上的阳光颜色。
金星是唯一一颗从北极看逆时针旋转的行星，其旋转方向与它绕太阳运行的方向相反。它的逆向旋转速度很慢，每243天转一圈。这比金星的一年还要长；金星绕太阳运行一周只需要224天。
由于金星的轨道在地球轨道以内，因此金星总是出现在太阳附近。当金星在太阳升起前很早升起时，有时被称为“启明星”。当它在太阳落山后不久落下时，它可能被称为“长庚星”。金星的云层能很好地反射阳光。因此，金星非常明亮。当金星可见时，它是天空中除太阳和月亮之外最亮的物体。与水星一样，金星没有卫星。
图25.14展示了距离太阳第三颗行星。它看起来熟悉吗？那是地球！因为它是我们的家园，我们对地球的了解远远超过其他任何行星。但是，当地球被视为我们太阳系中的一员时，它的主要特征是什么？
正如您在图25.14中看到的那样，地球拥有广阔的液态水海洋、大片陆地、覆盖两极的冰层以及充满水蒸气云的动态大气。地球的平均地表温度为14°C（57°F）。如您所知，水在这个温度下是液态的。海洋和大气有助于保持地球地表温度相当稳定。
地球是已知唯一存在生命的行星。地球上的条件，特别是液态水的存在，对于我们所知的生命来说是理想的。大气层过滤掉了对生命有害的辐射，如紫外线和X射线。生命的出现改变了地球的大气层，因此它比其他行星的大气层含有更多的氧气。
地球内部最上层——地壳——包含许多板块，被称为构造板块。这些板块在下方对流的地幔上移动，因此它们在地表上缓慢移动。板块的移动导致了其他地质活动，如地震、火山和山脉的形成。地球是已知唯一拥有板块构造的行星。
地球每天绕其轴旋转一次。事实上，这种旋转的时间就是人们定义一天的方式。地球每365.24天绕太阳运行一周，这也是我们定义一年的方式。地球有一个大型卫星——月球，它每29.5天绕地球运行一周，这段时间被称为一个月。
地球的月球是太阳系中唯一一个围绕类地行星运行的大型卫星。月球表面布满陨石坑，还有广阔的熔岩平原。有证据表明，月球是在遥远的过去，一个非常大的天体——可能与火星一样大——撞击地球而形成的。
火星，如图25.15所示，是距离太阳第四颗行星，也是地球轨道以外的第一颗行星。与地球相比，火星的大气层很薄，大气压也低得多。与火星更靠近太阳的邻居不同，火星只有一种微弱的温室效应，它只将火星的温度稍微升高到没有大气层时的温度之上。
虽然火星不是离地球最近的行星，但它是最容易观测的行星。因此，火星的研究比除地球以外的任何其他行星都要深入。人类已向火星发射了许多太空探测器。目前，有三个科学卫星绕火星轨道运行，有两个功能性漫游车在火星表面活动。人类从未踏上过火星。然而，美国宇航局和欧洲航天局都已设定了在2030年至2040年之间将人类送往火星的目标。
从地球上看，火星呈红色。古希腊人和罗马人以战神命名这颗行星。他们可能将这颗行星与战争联系起来，因为它的红色让我想起了血。火星呈红色，因为这颗行星的表面确实呈红橙色铁锈色，这是由于土壤中含有大量铁。火星的大气层非常薄，主要由二氧化碳组成。
火星是太阳系中最高山——奥林匹斯山的所在地，如图25.16所示。奥林匹斯山是一座盾状火山，类似于构成地球上夏威夷群岛的火山。奥林匹斯山比火星正常表面水平高出约27公里（16.7英里/88,580英尺）。这使得它比珠穆朗玛峰高出三倍多。在它的底部，奥林匹斯山的大小相当于整个亚利桑那州！
火星也有太阳系中最长的峡谷——水手谷（图25.17）。这条峡谷长4,000公里（2,500英里），与欧洲一样宽，是火星周长的五分之一。这条峡谷深7公里（4.3英里）。相比之下，地球上的大峡谷只有446公里（277英里）长，约2公里（1.2英里）深。
虽然火星有山脉、峡谷和其他类似于地球的地貌，但它的地质活动没有地球多。火星上没有板块构造的证据。火星上的陨石坑也比地球上多，不过比月球上少。
水无法以液态形式停留在火星上，因为大气压太低。然而，火星上有很多以冰的形式存在的水。图25.15展示了火星南极的一个显著冰盖。科学家还认为，火星表面下也存在大量冰水。当火山喷发时，这些冰会融化，水会暂时流过表面。
科学家有理由认为水曾经流过火星表面，因为他们可以看到看起来像水蚀峡谷的表面特征，而且火星探测车收集到圆形晶体团，这些晶体在地球上通常是在水中形成的。火星上存在水，即使现在已经冻结成冰，也表明过去火星上可能存在生命。
火星有两颗非常小的卫星，火卫一和火卫二。正如您在图25.18中看到的那样，这些卫星的形状不是球形的，而看起来只是不规则的岩石。火卫一和火卫二是1877年发现的。它们是以希腊神话中的人物命名的——战神阿瑞斯 (Ares) 的两个儿子，他们跟随父亲参加战争。阿瑞斯相当于罗马战神玛尔斯 (Mars)。
- 四颗内行星，即类地行星，都有坚固的岩石表面。
- 水星是最小的行星，也是离太阳最近的行星。它的大气层极其稀薄，地表温度从非常热到非常冷。与月球一样，它表面布满陨石坑。
- 金星是太阳系中距离太阳第二近的行星，也是距离地球最近的行星（就距离和大小而言）。它拥有非常浓厚且具有腐蚀性的大气层，表面温度极高。
- 金星的雷达地图显示它拥有山区，以及被熔岩平原包围的火山。
- 金星的自转速度很慢，而且方向与它的公转方向相反。
- 地球是距离太阳第三近的行星。它是唯一拥有大量液态水的行星，也是唯一已知存在生命的行星。地球有一颗很大的卫星，这是类地行星中唯一一颗大的卫星。
- 火星是距离太阳第四近的行星。它有两颗小卫星。火星呈红色是因为其土壤中含有氧化铁（铁锈）。火星拥有太阳系中最大的山脉和最大的峡谷。
- 火星的极地冰盖和地表之下存在大量的水冰。
- 按距离太阳由近及远的顺序列出内行星，然后再按大小由小到大排序。
- 为什么水星的温度变化如此之大？
- 金星比水星离太阳更远，为什么金星的温度比水星更高？
- 如何绘制金星地图？
- 列举地球与其他行星的两个主要区别，并说明原因。
- 为什么火星看起来是红色的？
- 假设你正在计划前往火星的任务，请指出两个可能获取水源的地方。
- 日
- 一颗行星自转一周所需的时间。
- 内行星
- 位于我们太阳系小行星带内的四颗行星，分别是水星、金星、地球和火星。
- 类地行星
- 与地球类似的固态、致密、岩石行星。
- 年
- 一颗行星绕太阳公转一周所需的时间。
- 我们计划在未来几十年内将人类送往火星。你认为在火星上会是什么样子？你认为我们为什么要去火星而不是水星或金星？
- 你认为为什么这四颗内行星也被称为类地行星？如果一颗行星不是类地行星，它可能是什么样的？