托福阅读历史背景——太阳系

　　托福阅读难度不仅在于词汇量大，更在于文章涉及的领域极其广泛，上至天文下至地理。这就需要考生的课外知识的补充，熟悉托福考试中常考的背景知识，阅读的速度和准确率都会大有提升。今天课窝网就和大家说说天文学话题中的行星问题。

　　太阳系的行星可以分成两类：类地行星（terrestrial planet）和类木行星。类地行星包括：水星(Mercury)、金星(Venus)、地球(Earth)、火星(Mars)。类木行星包括木星(Jupiter)、土星(Saturn)、天王星(Uranus)、海王星(Neptune)。

　　太阳系行星全家福。

　　行星和太阳的大小是按照比例画出的，距离没按比例。

　　这两类行星在两方面存在巨大差异：

　　1. 体积和质量。最大的类地行星要比最小的类木行星还要小。

　　2. 成分。 类地行星顾名思义类似地球，主要成分是金属（metal）和岩石（rock）。

　　类木行星啧类似于木星，主要成分是气体。

　　类地行星的大气往往很稀薄，但是类木行星的大气层很厚。这两类行星最开始的时候都是同时形成以及由同样的物质形成。但是由于类地行星太靠近太阳，所以类地行星的一些物质被太阳消耗，导致大气稀薄。

　　除去太阳系的行星之外， 人们也研究太阳系以外的行星（exoplanet）。

　　研究太阳系以外的行星的目的是为了发现是否有生命存在。

　　在TPO41的第2个Lecture里提到，有生命的系外行星应当处于宜居带（habitable zone）。在宜居带内，行星有合适的温度确保液态水的存在。同时，有生命的行星应该由岩石组成，还要有大气存在。

　　而TPO39的第二个Lecture提到，类地行星的形成是凭借自己较大的质量不断吸引比自己小的物质，通过吸积逐渐壮大形成。

　　类木行星的形成有两种理论。

　　第一种理论叫做核心吸积理论（core accretion theory），方法类似于核心是岩石的行星，不同之处在于除了岩石、金属物质外，还有固态的水和氨被气态行星吸收进来；最后形成核心是岩石、金属和冰块，并被大量气体环绕的行星。

　　另一种理论叫作圆盘不稳定理论（disk instability theory），行星在产生时并没有一个固态内核，而是大量气体中尘埃聚合形成核心，在吸积（accretion）作用下形成行星，只需要大约十万年就能形成行星。

　　在太阳系的行星中，土星是最美丽的一颗，主要是因为它的土星环（Saturn’s rings）。

　　而土星明亮的环总是让天文学家困惑，

　　因为按照传统理论，如果它是由48亿年前土星形成时剩余的冰和岩石组成的，经过如此久的时间，土星环应当聚集了大量太空尘埃（space dust），肯定会变暗。

　　在TPO53的第3个lecture中，教授提出了一个新假说：

　　土星环可能是在几亿年前才形成。原有土星环中的物质不断地受到引力（gravity）和磁场（magnetic field ）的影响而落入土星大气层，而土星数量众多的卫星可能因为引力作用而互相碰撞解体，它们的碎块就组成了新的光环。

　　此外，土星强大的潮汐力（tidal force）也会直接撕碎卫星，产生光环物质。

　　而TPO13的第4个Lecture谈论了彗星（comet）和小行星（asteroid）等小型星体。

　　小行星分布在木星和火星轨道中间，主要成分是金属和岩石；而彗星离太阳更远，主要成分是冰和气体。这与太阳系行星的组成成分类似：距离近的四颗行星由金属和岩石组成，远的四颗行星由冰和气体组成。

　　比小行星和彗星更小的星体被称作流星体（meteoroid）。

　　当它落入地球，在大气层燃烧殆尽，被称作流星（meteor）；如果有剩余部分落到地面，就是陨石（meteorite）。陨石可以分为铁陨石，石陨石，和石铁陨石（stony iron）。 含铁的陨石可以用金属探测器轻易找到，但石陨石则很难被发现。

　　而地球的两个邻居，火星和金星也有和地球类似的地质运动。

　　火山和坑洞（cratering）是两大显著的火星地表特征。火星上的火山大都是盾形火山（shield volcano），比较平缓，由于没有板块运动（plate motion），火星上的火山都是由熔岩（lava）组成的。

　　很多小火山遍布在火星北部，大多数大火山和塔尔西斯高原（Tharsis bulge）有关，三座大火山位于塔尔西斯高原上，在塔尔西斯高原西北部有太阳系最大的火山—奥林匹斯火山（Olympus Mons）。

　　TPO24的Lecture4中，教授提到金星上也有有很多盾状火山，底部宽、坡度小，外形像武士的盾牌（warrior’s shield），主要由液态的熔岩流（lava flow）组成。

　　需要注意：地表下的叫岩浆（magma），地面上的叫熔岩（lava）。盾状火山分散（scatter）在金星各处。

　　对比地球上的火山，主要是复式火山（或称成层火山）（strata volcano），外观多为锥形。复式火山由板块运动（tectonic plate movement）造成，在板块交界处密集分布（cluster）。

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