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標題: [11-29] 太 陽 系 (Solar System) 詳 盡 資 料 [打印本頁]

作者: CID冰水    時間: 2007-12-23 15:57     標題: [11-29] 太 陽 系 (Solar System) 詳 盡 資 料

太陽系 (Solar System)6 o  M( J& L- h4 U
土星 (Saturn)
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3 S9 z/ Z2 f  L* P4 k8 I8 o9 Z& c% p" k2 }$ k* X7 `3 \
土星檔案
# q  _' J) X2 m/ [' S0 h' X6 D; BNASA飛越土星衛星-泰坦表面的動畫  太陽系中第二大的行星,由內而外排行第六,擁有超過四十七顆衛星。土星經常被厚雲覆蓋,大氣狀況與木星相似,但暗帶紋與亮帶不如木星般明顯,刮風也不如木星般頻密,但風力較強,偶然也會出現白色的雲。土星的兩極會產生極光。土星平均密度 (0.7 g/cc)比水低,擁有巨大、明亮、由細小冰粒構成的光環系統,在地球上用望遠鏡可以很容易地觀測到三個同心光環 (A,B 和 C)。光環內有很多結構(例如卡西尼環縫 - Cassini's division) 正受著衛星引力的影響。牧羊衛星 (Shepherd satellites)把最外層的光環局限在它現存的範圍內。光環包含數以萬計狹窄的小環 (ringlets),是粒子密度較高的地方。  
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小行星 (Asteroids) 8 Z5 f& D; P* X$ {
  
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0 e: C7 W$ A. N' t  j" j1 C( |一些繞太陽公轉的細小岩石殘骸。大部份小行星位於火星與木星之間的小行星帶 (asteroid belt)內。它們的軌道可能受這兩顆行星的萬有引力影響 (火星的兩顆衛星可能是被俘獲的小行星) 。只有超過二十多顆小行星的直徑大於 200km,其餘大部份的直徑都只有 ~0.1 km,呈不規則形狀。最大的谷神星 (Ceres)直徑約為月球的三分之一,並於二零零六年八月二十四日被國際天文學聯會歸類為「矮行星」(DwarfPlanets)。大部份天文學家認為小行星是一些不能集結成行星的原始岩石;有些人則認為它們是很久以前一顆瓦解了的行星碎片。阿波羅 -阿莫爾物體 (Apollo - Amor objects) 是數十顆軌道深入內太陽系的小行星,可能仍有很多這類小行星未被發現。  
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小行星帶 (Asteroid belt)
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位於火星和木星之間,由散落的小行星組成,它們大都是直徑小於 1 km 的岩石殘骸。  
2 e; z/ e3 g1 L5 \3 _1 {6 Y4 w2 ]日振學(Helioseismology)  透過研究太陽表面的振動模式來揭示太陽內層結構。太陽內層的狀態會影響不同的振動模式的強弱,運用多普勒效應(表面移近地球->藍移,表面後退->紅移) 量度太陽表面的振動便知道太陽內層的移動、溫度、密度、壓力與自轉速度。  
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日珥 (Prominence)
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從強磁場區域噴射出來的紅色熱氣體。這些電離氣體 (主要為氫) 被困在磁場內。不少日珥呈弓形,就像鐵砂灑在磁鐵板上。有些日珥只能維持數小時 (爆發日珥),有些則可達數月之久(寧靜日珥)。  
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日冕 (Corona) 7 Z; E: Z; f7 b" p
  
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太陽最外層大氣。只能在日全蝕時看見。向外伸延至很多個太陽半徑。溫度非常高 (500,000-3,500,000 K),並向外遞增。密度非常低 (~數顆粒子 / cc)。一般相信色球與日冕的異常高溫與太陽強大磁場所釋放的能量有關。  
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太陽 (Sun) ! e1 ?9 ?5 p* }" S

7 h! F6 f$ i. m+ i6 r& `8 L ) |8 V( F) S! O! s
( s: l2 W% m! m$ o
太陽檔案  
- X7 w( g3 g0 ]9 g% [/ t位於太陽系中心,是一顆能發光和熱的恆星,它透過在中心的核反應而產生能量。它的質量比地球大三十萬倍。八大行星,從「上面」(地球的北極)看,在近乎圓形的軌道上,繞太陽逆時針方向公轉。  
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, V4 |9 |/ U5 J! ~, `% K+ x$ @太陽風 (Solar Wind)
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3 C8 @: Y- b: f& T8 O) p6 k從太陽吹出來的高能量帶電粒子。  
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/ K  v% v/ u& F9 \; O/ d太陽常數 (Solar Constant)  
& y- ]9 K) F( _. C$ U* j9 D7 \太陽常數 = 抵達地球表面的太陽能量 ~1360 J/m2s。太陽常數改變 1%,地球溫度便可能改變 1-2°C。太陽常數的變動可導致地球氣候長期改變 (例如冰河時期),而太陽活動異常低潮的期間,太陽常數遞減 (例如蒙德極小期)。  
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" c3 O' J, U. D) G" v0 D  p太陽黑子 (Sunspots)
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$ g' o' T; C( Z9 J! K太陽表面上較冷和陰暗的區域。一般成群出現。太陽黑子由本影 (umbra) 及圍繞著它的半影 (penumbra)兩部份構成。本影比半影的溫度低(~4,000K),因此較暗。在黑子的範圍內,磁場非常強大,約為地球磁場平均值的一千倍。強大磁場抑制氣體的對流,使熱氣體的對流受阻,形成較冷的區域。像磁鐵一樣,一群黑子分成南北兩極。南、北半球黑子對的磁極方向相反。
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太陽黑子週期 (sunspot cycle)  3 b6 l( h- z  h
黑子數目的變化週期約為11年 (上一次高峰期約在 1990年)。週期之初,黑子群在較高的緯度出現,隨後逐漸移近赤道,整體的黑子磁極方向每週期對調一次 (例如﹕N S R S N)。某些特殊時期內(例如蒙德極小期 (Maunder Minimum,1645-1715)) ,太陽表面幾乎完全沒有黑子。太陽黑子週期亦是太陽活動(solaractivity) 週期。當達到高峰期時,會出現更多黑子、日珥及耀斑。  
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+ Y, B/ t* W) B5 Z, L8 e水星 (Mercury) / C6 a: |5 n+ [. ]& s& d
   
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; B: o6 {* A! U# h0 N3 Y$ ~" p: A( \( ~9 R& p& K! ?1 A4 d
水星檔案 5 V% X$ R2 d/ {  T2 b
在太陽系中最接近太陽的行星,對地面觀測者來說,水星顯得經常在太陽附近。也就是昏星和晨星。它沒有可以保留熱力的大氣層(大氣層由於表面過熱和行星重力過弱而流失),所以晝、夜的溫度相差很大 (-170°C -430°C),而且表面保留了很多環形山未有被大自然侵蝕(例如卡勞維斯盤地 (Caloris Basin)是被一塊巨大的隕石撞擊而成的,環形山之間的平原 (intercrater plains)相信是由凝固的熔岩流形成的。)。  
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) v( y6 G! R3 t2 p火星 (Mars) - N3 n  `! M$ Z1 S
   
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火星檔案 1 f5 r( H5 H' c* X- E
在太陽系眾行星中由內而外排第四位。土壤蘊含豐富的鐵質,所以呈現紅色(鐵鏽);在火星表面上觀看,天空呈現粉紅色,這是表面上吹起的紅色塵埃造成的。表面有不少環形山,也擁有巨大的火山 (例如奧林匹斯山,Olympus Mons )、峽谷 (例如 水手谷,Valles Marineris )和乾涸的河床,並經常發生巨大的塵埃風暴。火星的質量不足地球的11%,故引力也較弱,數十億年前的火星大氣層比現時的密度高很多,但易揮發的氣體不斷流走,現在只剩下稀薄的大氣層 (約為地球的1%),主要成分為二氧化碳。它的兩極有極冠 (polarcaps),含有多層凝固的乾冰覆蓋著一些冰(固態水﹞。火星還擁有兩顆形狀不規則的衛星。  + @: l5 ~# ?7 B# u; z5 K

8 W% T+ H! c' o: T+ ^9 y- j木星 (Jupiter) + I& u- B) z* n, y
  
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木星檔案  
3 z- ^9 V! [- Q太陽系中最大的行星,由內而外排第五位。它擁有暗且薄、由細小粒子組成的光環,也擁有至少六十三顆衛星。木星的急速自轉 (週期約為10小時)使它變得扁平。複雜的天氣現象造成色彩絢麗的暗帶紋 (dark belts) 與亮帶 (light zones),著名的大紅斑 (GreatRed Spot) 是一個維持了超過 300 年的巨大氣旋。內在壓力非常強大,氫氣被壓縮成金屬液態氫 (liquid metallichydrogen) - 一種十分好的導電體。導電物料的急速旋動產生強大的磁場 (約為地球的 100倍),把繞著行星的帶電粒子困在一層薄薄的電流片 (current sheet) 上。  1 w$ R: K! |. m
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天王星 (Uranus)
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3 C% T1 V* H9 o( u" m天王星檔案  : V- l+ U# w; A! i% M
在太陽系眾行星中由內而外排第七位。大氣層內的甲烷使它呈現藍色,大氣流動亦遠不如木星般明顯。順時針方向自轉。自轉軸平行於公轉軌道的平面,因此在天王星的觀測者會看到太陽在半個公轉週期內永不沒落,但在隨後的半週期內卻永不升起。它擁有暗淡、狹窄、很疏和垂直於公轉軌道平面的光環系統。還擁有至少二十七顆衛星,全都是岩石世界。天王星是在 1781年被英國學者威廉赫歇耳 (William Herschel) 發現的。  
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( s. m$ p/ _4 H' ~" H0 x% y地球 (Earth) 2 s. e3 x8 b& h# i1 c0 ]
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地球檔案  1 M0 \( n( K: s- @
太陽系中的行星,由內而外排第三位。地球的直徑約1.3×104 千米,地球不斷作週期一天的自轉,形成晝與夜。地球與太陽的平均距離為 1 AU1.5×108 千米,形成四季。  , m* u6 K- y& L1 C3 M% ^

: G/ z7 ]( w. m3 }' ^9 g! i: W光球層 (Photosphere)  
" x1 p  W2 O# I0 a5 f& @0 u% P& i可見的太陽表面,由一層很薄的氣體構成。我們在地球上接收到的陽光,大部份是從光球射來的。溫度大約是 6000 K。(攝氏溫度 (°C) = 絕對溫度 (K) - 273°,例如 6000 K = 5727°C。) 密度~水平線上空氣密度的 0.1%。  
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  ~# c& f7 f* i6 D色球層 (Chromosphere)  
0 ^; N& W( \( i' t6 J; o3 O' ~光球上面一層厚度約為 10,000 km 的氣體。亮度比光球暗很多,只能在日蝕時看見。頂端的溫度達到 1,000,000K。密度降至比空氣密度稀薄約十萬億倍。  
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米粒 (Granule) 6 @; e% Z3 K- A. V  m  Z
被暗條紋分隔開的氣泡狀結構,直徑約為 1,000 km,平均壽命約 20 分鐘。米粒是對流現象,熱氣體從米粒中心上升,較冷的氣體從邊緣下沉。  
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伽利略衛星 (Galilean Satellites)
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9 M4 d  C1 |3 W5 x[img]http://www.phy.cuhk.edu.hk/astroworld/dictionary/pictures/gal_sat_1.jpghttp://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/1995/35/[/img]7 m5 c  J7 \5 y& c; G& {1 ?: k& g
木星最大的四顆衛星,由意大利物理學家及天文學家伽利略發現,因此以他命名。它們包括木衛一 (Io) 、木衛二 (Europa) 、木衛三 (Ganymede) 和木衛四 (Callisto) 。  8 L& N- q. C' n; Y1 b7 }' i0 N1 Z3 T: S2 ?

( y% Q7 a+ X9 H7 p金星 (Venus)
2 M: H" a: Q  M3 t( \   
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5 @6 v7 @$ f8 I( t0 N金星檔案  
$ h) m, W' M! o第二接近太陽的行星,它順時針方向自轉。表面隱蔽在高密度而穩定的雲層之下。很久之前,大部份水被太陽輻射分解,乾燥而濃密的大氣層(約為地球大氣層密度的 100 倍),成份主要為二氧化碳 (CO2),正因二氧化碳困住太陽輻射帶來的能量,造成溫室效應 (greenhouseeffect),令表面非常酷熱 (470°C),也使大氣層佈滿氣體化合物。雷達顯示金星表面主要被起伏的平原 (rolling plains)覆蓋著,間中有一些高山和火山。廣泛分佈的斷層 (faults) 證明表面曾經有火山活動。  
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柯伊伯帶 (Kuiper Belt) 7 m$ O; Z1 N) X  s; j' r" }7 R
  
& U% Z; X# m6 _. `6 d- b+ {' yhttp://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/1995/26/0 K( T, X2 m# i! v  ^

1 E6 m! w7 z; u美國籍荷蘭天文學家柯伊伯 (Kuiper, Gerard Peter)(1905-1973)在海王星的軌道外 (30 - 100 AU)存在一些細小的冰質物體,可能是很多短週期彗星的來源。冥王星也可能只是柯伊伯帶中的物體。截至二零零三年,在已經發現的柯伊伯帶物體中,最大的兩顆是Sedna 及 2003UB313 (Xena),後者可能較冥王星還大,並於二零零六年八月二十四日被國際天文學聯會歸類為「矮行星」(DwarfPlanets)。  
) D5 q; V4 |1 y- @' H4 |; S( n原始星雲 (Solar Nebula)  一團旋轉中的混沌氣體與塵埃,旋轉時產生離心力 (centrifugal force) 使這團星雲變成扁平的碟狀,一些離開核心的物質形成行星,因此大部份行星在同一平面上繞太陽公轉,自轉方向相同。  ! W4 H" K; P1 p$ L( S5 v& r. q! A
海王星 (Neptune)
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( X% o( l; m0 F" i0 v2 m2 b3 S7 j
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9 H2 K# K# x8 g; z5 }' T" z, E1 _' o/ M7 Z; q
海王星檔案
# ?# I8 M6 ?: e) d$ S) n. M在太陽系眾行星中由內而外排第八位。大小、質量和大氣狀況與天王星類似。在海王星上亦發現了一些氣旋 (例如大黑斑- Great Dark Spot)。由凝固的甲烷構成的白色雲層,在高緯度的地方漂浮著。海王星也擁有細小、暗淡的光環和至少十三顆衛星。海王星是在 1846 年被德國天文學家伽勒(J G Galle)在勒威耶估計距離一度的地方發現的。  
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$ \) k* K7 C* l冥王星 (Pluto) & }- ~6 y; m. E/ [. B
   
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6 `2 [5 s; o) H  `1 L, F: {- L7 m冥王星檔案  一九三零年被發現,曾被列作第九大行星。細小、密度低 (可能含有大量冰),既不是類地行星,亦不是類木行星,於二零零六年八月二十四日被國際天文學聯會重新歸類為「矮行星」(DwarfPlanets)。順時針方向自轉,自轉軸傾斜60°。公轉軌道是長橢圓形,部份更與海王星的軌道重疊,有時會比海王星更接近太陽。沒有光環,但有一顆相對地較大的衛星 - 查倫(Charon)及兩顆小衛星(Nix 和 Hydra)。冥王星的公轉軌道與八大行星的公轉平面有17.2°的傾斜。  " r( p3 y" r% ~& E; G+ w& l# h. r% i
流星雨 (Meteor Shower)  有些隕星是彗星的碎片,它們散佈在彗星的公轉軌道上,當地球在某彗星軌道附近掠過時,便產生壯觀的流星雨 (meteor shower)。  % p! z# t5 e2 z4 ^3 ?: `6 N" ?
針狀物 (Spicules)  是伸延自光球的火焰狀結構。  ; [1 i5 f, u  ^6 ~9 W' X
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隕石 (Meteorites) * ]" t7 }$ s- {* S: P
  
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1 p; a) k7 x/ a8 n7 n大部份隕星都在穿過大氣層時被燒毀,那些僥倖抵達地面的殘餘部份稱為隕石。放射測年法顯示隕石的年齡約為 46 億歲,與整個太陽系的年齡大致相同。  
- P8 G3 [/ T8 T5 {) S0 x1 I/ {7 o, S1 |8 h
隕星 (Meteoroids)  8 k( }6 |$ I( O  }' {' ^
星際間細小的岩石殘骸。它們擊中地球後便如一轉瞬即逝的光痕,劃破黑夜長空,這就是大家熟悉的流星 (meteors)。  8 U1 G; v/ [; X2 a  ~3 S5 Y

3 `; o- k+ a) v- N. q, e彗尾 (Tail) & S* l8 h; ]4 Q; p
   
5 Z8 l! r! y# \+ F
" }! _1 K, W, {3 c" ]+ h  ~蒸發的物質被太陽風和太陽輻射的壓力吹成尾巴狀,指向離開太陽的方向。 9 j8 G# C+ h$ c" H/ Y5 b
6 p' Y& H, R* e+ F! s, G
彗星 (Comets)
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$ T7 T2 P( G1 \  m& \8 I在非常橢長的軌道上繞太陽公轉的「骯髒雪球」,大部份散佈在冥王星以外很遠的地方 (可能遠至 50,000 AU)。它們的週期大多數很長 -公轉一周可能需時十萬至一百萬年。一些為數不多的「短週期彗星」週期與人的壽命相若 (例如哈雷彗星的週期為 76年)。它們在接近太陽時它的軌道會因為物質被蒸發而出現明顯的變化,變得光亮並產生彗尾。當彗星最接近太陽時,彗髮與彗尾變得最明顯。彗星有時會被其他行星俘獲甚至被瓦解 (例如在 1994 年 7 月,Shoemaker - Levy 9 彗星與木星發生碰撞)。在巨大而遙遠的奧特斯雲(Oort cloud) 內,儲存了成千上萬不活躍的彗星。估計有接近一萬億顆彗星在距離太陽 30,000 AU 至 1 ly的範圍內繞太陽公轉,只有極少數的彗星受擾後會進入太陽系。  7 e+ m* G( i- u) V5 [- D8 E

; Z0 h6 n. Z- S4 D彗核 (Nucleus) ' }0 X* J; }& B# M; T9 G
彗星主要的固體部份,體積很小 (衹有數公里)。彗星離太陽很遠時就只有這部份。    o$ Z6 j: f) d$ N
7 x. i1 K* B. X' j  _$ ?. L2 q) E
彗髮 (Coma)1 j/ m$ u  n  L$ S9 h& Z
  塵埃與被蒸發的氣體包圍著彗核,最大時體積可以與木星相比。  2 ~4 ?5 u$ s4 x4 \- N1 g

. \- q+ a: {0 X$ U7 g奧特斯雲 (Oort Cloud)  b& P& ]% [2 d) R4 E
  一團圓球狀雲,充滿冰凍物體,包圍著整個太陽系,身處太陽以外約 20,000 - 150,000 AU 的地方。荷蘭天文學家奧爾特提出奧特斯雲是「長週期彗星」的溫床。  
& r6 f$ e7 J' T$ c$ E0 X7 h, {5 Z0 b* V3 c0 b/ u* b, Z7 ]
裂谷 (Lobate Scarp). f; B8 X9 V7 D
  巨大的彎曲懸崖。例如水星表面上因收縮而形成的裂谷。  
/ [  s/ @& `' x0 c
) d& E( _9 z! Z, ?( M0 c0 J+ O超米粒 (Supergranule); Q/ X+ p6 L7 C/ C/ f% w
  比米粒更大、但對流速度非常緩慢的區域,約包含 ~300 顆米粒。  
$ O& M' K* |0 M. F  y2 u( t) b9 x
/ d9 P6 q# X+ w/ T3 ]臨邊昏暗 (Limb Darkening)& J! c) v3 K* {' K  B; J
  太陽的邊緣顯得較暗。  
" [) f: S6 T: P3 O$ z0 v+ `8 w
2 @9 w* j" J* P) u類木行星 (Jovian Planets) ) T7 ?, Z9 z" ?5 W8 B8 R
  . X* A+ f3 F3 `

# @& [5 n& n  @4 c; X5 V. E! \/ V" p# b5 A: p6 {' f( o  @
木星、土星、天王星和海王星,位於外太陽系。外觀像氣體、主要由氫和氦構成,密度較低 ( ~1g/cc)。沒有固體的表面,但內部有很厚的液體層,可能有如地球般大小的岩石核心。體積與質量較大,重力較強而產生強大的潮汐力,有光環系統(ring systems)、很多衛星、濃厚的氫大氣層、有強大的氣壓和很多複雜氣象變化。  
- Y: s( p' M  A" N9 x8 A8 H
6 [2 P1 p; {) |% B8 A類地行星 (Terrestrial Planets)
: p( g( B" H4 h! j  0 H, M& V: c1 U$ V! d
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7 ]$ h. q) m; s) R) z水星、金星、地球和火星,位於內太陽系。密度相對地較高 ( ~3 - 5 g/cc,比較:水的密度 = 1g/cc),由鐵和鎳構成的核心被高密度的岩石外層包裹著。質量與體積較小,重力較弱,衛星數目較少(例如:地球只有一顆,火星有兩顆),有稀薄的大氣層,沒有光環系統。而且表面滿佈環形山。  
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耀斑 (Flares)
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5 ^! C, W, ~( G$ d" t6 Y9 e非常猛烈的「色球爆發」,在數分鐘內到達爆發的高峰,不到一小時或在更短的時間內完全瓦解。一個巨大耀斑可以釋放出相等於 20 億噸 TNT的能量。耀斑會發放 X 射線、紫外線、可見光和高能粒子流。紫外線和高能帶電粒子增加地球大氣層內電離程度,干擾無線電通信,並在兩極附近形成極光(auroras)。而耀斑往往在磁場強大的黑子群附近出現。




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