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金星上沒金,木星上沒木,行星上究竟有什麼?

地殼中最豐富的金屬元素是鋁。但如果算上地球從內到外所有部分,最豐富的元素其實是鐵——地球有一個鐵核,這是地球磁場得以形成的條件之一。

地球可分為從外到內的三層:地殼、地幔和地核,其中地核含有大量的鐵。圖片來源:123rf。

太陽系八大行星中還有其他三個小夥伴,和地球一樣擁有鐵核、硅酸鹽幔,稱為類地行星,它們分別是:水星、金星、火星。

水星是八大行星里最靠近太陽的,「信使號」探測出它的表面含有鉀和硅,而內部則含有大量鐵元素。「金」星並沒有大量的金子,除了鐵-鎳為主的核,金星的幔含有硅、氧、鐵、鎂等主要成分,但詭異的是,金星幾乎沒有磁場,這可能源於它的幔和核之間沒有形成明顯穩固的相對運動。金星表面溫度非常高,浮著一層厚厚的雲,2014年科學家們通過雷達波發現,這層雲經常下「雨雪」。不過,金星上面下的可是金屬雨和金屬雪,那裡的山體表面覆蓋著方鉛礦和輝鉍礦。

太陽系八大行星中,距離太陽較近的水星、金星、火星被稱為類地行星,它們都具有鐵核。圖片漢化自:123rf。

火星是有名的紅色星球,它的大氣和地表含有大量紅紅的氧化鐵,所以,也有人開玩笑把它叫做「銹掉了的星球」。火星上岩石主要為火山玄武岩,土壤中還含有鈉、鉀、氯和鎂。2013年「好奇號」開始鑽取分析火星地表下的遠古岩石,我們寄望於下一個探測器能將上面的岩石樣本帶回來分析,這樣就能知道更多信息,探究上面是否具備足夠適合人類生存的條件。

木星和土星被稱為巨行星,和類地行星不同,這兩位以氣體為主,沒有固體表面。木星是太陽系最大的行星,其表面重力2.4倍於地球,其成分只有氫和氦,不過,科學家仍然認為它存在一個金屬的核,因為它的磁場實在是太大了,位列八大行星之首,兩極的磁場達到了地球的20000倍!

木星內部含有大量的金屬氫。圖片漢化自:britannica.com。

科學家認為,如此強的磁場正是氫形成的。在相當於幾百個地球大氣壓的巨大壓力下,液態或固態的氫會變成一種具有金屬般導電性的物質,科學家們把這種形態叫做「金屬氫」。雖說大家印象里的氫是一種氣體,但從元素周期表上我們可以看到,它是處於鹼金屬(鋰、鈉、鉀……)這一列的,只不過地球上沒有超高壓力環境,無法讓氫變為密度更大的形態而已。

擁有美麗光環的土星,情況跟木星很相似,由氫和氦組成,「肚子」里也藏有金屬氫,這使它形成了一個強度相當於地球578倍的磁場。

2017年初,美國哈佛大學宣稱,他們制出了地球上唯一一塊金屬氫。不過烏龍的是,一個月後他們又說這塊金屬氫被弄丟了。圖為用來製造巨大壓力的金剛石對頂砧。圖片來源:R. Dias and I.F. Silvera。

剩下的兩個行星被稱作遠日行星,1986年「旅行者2號」造訪過天王星,根據探測結果,其表面成分以水、甲烷、氨和硫化氫為主。有人認為這顆星球深處存在液態海洋,當中含有不少離子化物質,比如鎂,但這一說法還存在爭議。海王星是一顆「冰星」,因為距離太陽遙遠,表面溫度極低,不過它的核溫度還是可以達到五千多度,核裡面含有鐵以及其他一些金屬。

從地球、類地行星到遙遠的海王星,具有「鐵核」的行星所佔比例相當大。這是因為,能夠通過恆星上釋放能量的核聚變反應來形成的元素,原子量最大的也就到26號鐵元素為止了,所以大多數恆星傾向於以鐵作為一個生命句點。形成更重的元素則是需要吸收能量的,2017年10月26日觀測到的引力波事件中,科學家們觀測到有兩顆恆星在距離地球1.3億光年處相撞,這次爆炸產生了大量重元素,其中僅黃金數量就重達地球質量的十倍。

知識點化學九年級下

地殼中含量最高的金屬元素是鋁;

鋼鐵是目前產量最高、使用最多的金屬材料。

果殼少年

id:guokr_junior

即便我身處果殼之中

仍自以為是無限宇宙之王


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