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02岩质行星Roets
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本章里，我会聊聊我们居住的行星——地球，还有与地球类似的天体——水星、金星和火星这三颗类地行星，以及月球。
对国际天文学联合会（IAU）的天文学家来说，月球只是一颗卫星，但从地质学家或地球物理学家的角度来看，月球的成分和内部结构使其能与类地行星相提并论。
图3是相同比例下的这五个天体，相关数据在表3里。
在这一组天体中，水星和月球其实没有大气层。
金星的体积、质量和密度只比地球小一点点，所以金星的表面重力也只比地球小一点点，但是大气密度比地球要大得多。
火星的体积比水星大，密度比水星小，由此产生的两种效应相互抵消，所以火星和水星的表面引力非常接近，不过由于火星更冷，所以它能够保持稀薄却像样的大气层。
月球的表面重力为地球的六分之一，是这些天体中表面重力最低的，这是月球漫步者会以奇怪的方式四处走动的原因。
表中的平均表面温度略去了这五个天体的地表温度随纬度的巨大变化，在某些情况下，还略去了昼夜之间地表温度的变化。
例如在白天，水星的最高温度超过400℃，而漫长的水星之夜后，水星黎明的温度低于-180℃。
表3 类地行星的基本数
图3 上图：以相同的比例从左到右展示——水星、金星、地球、月球和火星。
下图：更大的巨行星、木星、土星、天王星和海王星，还有和它们同样比例的类地行星
核
类地行星的特点是外表有很多岩石，主要是硅酸盐矿物类。
但它的密度很大，里面不可能全部都是岩石，所以我们认为类地行星中心有一个富含铁的内核。
没有一颗行星的核可以被直接看到或取样，但有几条彼此独立的证据链可以证明类地行星有一个富含铁的内核。
其中之一是密度，即使考虑到类地行星内部会在高压下压缩，类地行星内部的密度也必须比岩石大。
并且，轨道飞行器的轨道分析结果证明，沿着指向行星中心的各个方向，密度对称地增加。
模拟岩质行星内部可能状况的化学模型表明，岩质行星内部深处的氧不足以使所有铁被氧化结合在硅酸盐矿物中。
因此，如果行星的内部曾经熔融，金属铁因为比岩石密度更大，将向中心下沉。
这是一种分化过程。
地球和水星的富铁核外侧一定是熔融状态的，证据是这两颗行星现在都有很强的磁场。
地球和水星的磁场显然是由导电流体的发电机运动产生的。
对于如此小的行星来说，水星的密度非常高，所以它的核一定非常大，估计占据了水星体积的40%和质量的75%。
金星、月球和火星内部没有产生磁场，所以它们的核可能是完全凝固的。
研究地球时，我们通过研究地震波如何穿过地球，获得了很多关于地核的证据。
地震波是由地震（或地下核试验）引发的振动，它证实了地球有一个半径为1215千米的固态内核和一个半径为3470千米的液态外核，这两者的成分似乎都主要是含有5%~10%镍的铁合金，但地球的密度参考值说明地核含有密度小于铁的物质，它只占地球外核的6%~10%，内核的2%~5%。
对此最可能的解释是地核里混进了氧、硅和硫。
总的来说，地核约占地球体积的16%。
金星和火星的核分别约占各自体积的12%和9%，这两个数值主要是根据两颗行星的平均密度估算出来的。
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