1、（3）第三种分类是根据行星的物理性质，把体积和质量小、平均密度大的水星、金星、地球和火星称为“类地行星”。把木星、土星、天王星和海王星称为“类木行星”，它们的体积和质量大，但密度小。更好的分类方法是把木星和土星称为“巨行星”，它们的体积和质量最大，而密度最小，把天王星、海王星称为“远日行星”，它们的密度介于巨行星和类地行星之间。实际上，行星的平均密度反映其物质组成，类地行星是主要由固态岩石物质组成，类地行星是主要由固态岩石物质组成，巨行星主要由氢氦气体物质组成，而远日行星氦含大量冰物质。（a）水星的磁场和磁层水手10号飞船的一个重要发现就是水星有磁场和磁层。水星也像地球一样有全球偶极磁场，其南
2、北磁场的极性和地球磁场相同，水星赤道表面磁场强度为0.002G，约为地球赤道磁场强度的1%。木星存在一个与地球类似的磁场结构。5.行星的磁场（b）金星的磁场和磁层金星磁场非常小，在飞船上磁力仪探测不出金星本身的磁场，金星赤道处磁场强度最多为地球磁场的1/1000以下（小于0.0003G）。但由于金星的电离层与太阳风相互作用而感生磁场，对太阳风流产生阻碍，在金星周围也形成类似磁层的区域，虽然跟一般磁层不同，但也以磁层称之。地球磁北极与真北极(地理北极)的差异。目前磁北极在加拿大境内，距离地理北极大约1000公里。地磁场有两部分组成：（1）来源于固体地球内部的稳定磁场。（2）来源于地球外部各种电流
3、系的外部磁场其中稳定磁场最强，在地球表面极区附近磁场最强，约为0.65G,在赤道处最弱，约为0.24G。（c）地球的磁场地球磁层（d）火星的磁场火星没有像地球那样的全球磁场。但“火星全球勘测者（Mars Global Surveyor）”轨道探测器测得火星南半球一些区域是高度磁化的，磁化情况跟地球上洋底的交替磁化带相当，因此有一种理论认为，这些磁化带是火星上以前的板块构造证据。显然，这应该是约40亿年前形成的火星壳保留下来的残存磁场。估计火星赤道处磁场强度约为0.0004G。与金星磁层相同，火星电离层与太阳风作用，形成不大的磁层，产生弱的弓形激波及其他等离子体现象。（e）木星的磁场1955年观
4、测到来自木星的射电，并推断它与木星的磁场有关。先驱者和旅行者飞船的近距探测确认，木星有很强的磁场。木星表面磁场强度达3-14G，延展范围达几百万公里。木星磁场比地球磁场复杂些，且南北极性与地球磁场相反。已发现的木星位型数目为63颗，观测证实：（1）木卫三存在内部磁场，其赤道场强约750nT，但是木卫三磁层没有上游弓形激波面和磁尾，这是太阳系的特例；（2）木卫四有很弱的磁场，是被木星磁场感应的；（3）木卫二既有感应的磁场，也有内禀磁场。（f）土星的磁场和磁层土星有较强的磁场，但比木星磁场弱些，南、北极区表面（气压1bar）磁场强度分为为0.7和0.6G，赤道表面磁场为0.2G。土星磁场类似于偶极
5、磁场，南北极性与木星磁场相同，而跟地球磁场极性相反。土星有延展的磁层，大体上跟木星磁层相似。（g）天王星的磁场飞船远航天王星之前，推测天王星可能有磁场。旅行者2号飞船探测表明，天王星赤道表面的磁场强度约为0.23G。天王星也有磁场结构，并在磁层内形成了辐射带。（h）海王星的磁场过去推测海王星也有磁场和磁层，终于在1989年由旅行者二号飞船的探测确证了。海王星赤道表面的磁场强度为0.14G，类似于地球磁场。海王星的磁场极性与地球磁场有较大差别，海王星的极性与地球磁场相反，磁轴与自转轴夹角达46.9，其磁场结构非常复杂。海王星也有广延的磁层。(6)行星的会合运动因为内行星轨道在地球以内，所以内行星
6、和太阳之间的角距离总是在一定的范围内变化。对于水星的角距不会超过28；对于金星，角距不会超过48。所以内行星有时在日出前出现与东方，又是在日没后出现与西方。内行星的最大角距的位置叫“大距”，显然有“东大距”和“西大距”两个最大的角距的位置，当太阳、行星和地球这三者位于同一直线上时称为“合”：行星在太阳后为“上合”，行星在太阳前为“下合”。因为行程轨道有微小的倾角，严格来说当“合”时，它们三者也不是处于直线上，三者位置有些高低的差别。在“下合”时，有时水星和金星正好在日面上经过，这叫“凌日”现象。最近的水星凌日时间2006年11月7日2016年5月9日2019年11月11日2032年11月3日2
7、039年11月7日最近的金星凌日时间2004年6月8日2012年6月6日内行星反射太阳光而发亮，很显然它们也有盈亏月相的周期。这样的周期变化导致了行星视亮度的变化。外行星与太阳的地心黄经相差180时，称为“冲”，冲前后外行星离地球近，是整夜可观测的好时机。由于地球和外行星的轨道都是椭圆，外行星与地球的距离在每次冲时都不同，距离最小的冲称为“大冲”。当太阳和行星的地心黄经相同时，称为合。火星大冲15年或17年发生一次。火星近期冲的时间：2003年8月29日（大冲）2005年11月7日2007年12月25日 2010年1月20日2012年3月4日 2014年4月9日2016年5月22日 2018年
8、7月27日（大冲）木星近期的冲2005年4月3日 2006年5月4日2007年6月6日 2008年7月9日2009年8月15日 2010年9月21日会和周期LASCO C3 image showing the positions of the planets三 地球一颗普通的行星1.地球的形状我们唐朝的僧一行（张遂）于公元723年，就组织人们观测天体，测出了子午线的弧长，他得出极高差1度，同一经线上两地的地面距离差315星80步（古单位），化为现在单位即1度子午线的弧长约123.3公里。这工作比阿拉伯人做的工作早100年。1687年牛顿对天文摆钟搬到赤道上去后会变慢的现象做出了解释，他认为这是
9、由于地球不是正球形，而是赤道隆起的扁球型只顾。自牛顿依赖，人们对地球的椭率已进行了精确的测定。半长轴（赤道半径）a=6378.140km半短轴（极半径）c=6356.755km扁率为1/298.57偏心率 e=0.8182地球的外型是极不规则的，有八千多米的高山及一万多米的海底深沟。定义一个“大地水准面”来表示地球形状的第三近似。大地水准面就是地球重力作用下的等位面，海平面几乎和此面符合，所以可以把海平面延伸穿过大陆所构成的封闭曲面表示“大地水准面”。实际上大地水准面也是不对称的，升值南极和北极都不对称，北极略凸出，南极略扁平。所以地球不是一个椭球，而是一个像一支梨子的形状。由于地球不是正球体
10、，所以在地平面上的任一点M，作出如下的三条线方向是不一致的：(1)由地球集合中心（即地心）到M的连线方向，即向径方向;(2)地球扁球体在M点的法线方向;(3)M点的铅垂线方向（重力方向）。2.重力和重力异常重力在地球重力学中为“重力加速度”的简称，指地球对其附近物体所吸引的力。同以物体在地球上不同地点，所受的重力稍有不同，离地面愈远的物体，所受的重力愈小。广义上说，宇宙间任何天体使某物体向该天体表面降落的力，均称为“重力”，这样不仅有地球重力，还有月球重力，金星重力、火星重力等。通俗地说，地球上的任何质点，都受到地球的引力，也都受到地球自转所产生的惯性离心力。这两个力的方向和大小是互不相同的，
11、两者的合力就是重力。在精度要求不高的情况下，地球的重力基本是地球引力。地面重力因纬度而不同。赤道与两极的重力约成189:190，由于这个原因，同一物体如果在赤道上重189kg，那么，到两极将是190kg。地面重力不仅因纬度而不同，还因地点而不同。某些地点的重力大小，同所在地区的正常值比较起来，存在着明显的差异，这叫重力异常。它的原因是由于地内物质分布不均，往往同地质构造和矿床的存在有联系，因此，重力异常的研究，有助于地质构造的了解和矿床的勘探。重力不仅因纬度而不同，而且还因高度和深度而不同。重力与高度关系比较简单：引力大小同距离平方成反比。惯性离心力可以略去。重力同深度的关系，一般认为：从地面到地下2900km深处，重力大体上随深度而增加，但变化不大，并且在地下2900km深处达到极大值，从地面下2900km到地球质心，重力急剧减小，在地球质心，重力为零。29 结束语结束语
