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如果人类可以在不同星球生存，可以看到的12种大气现象

如果人类可以在不同星球生存，可以看到的12种大气现象

最佳答案地球上有许多不同的气候现象，例如下雨、下雪，温度的突然骤降等等。那么，如果在其它的星球上，又存在怎样的天气呢？其它星球是否也存在像地球一样的天气？虽然众所周知，我们无法在除地球之外的其它星球上生存，但让我们进行一番假设，如果我们能够做到在其他星球上生存下来，我们可能会遇到的哪些天气情况？接下来，就让我们一探究竟。

地球上温度骤降的时候是可能会出现降雪天气的，有趣的是，在火星上也会出现降雪，只是那里的降雪和地球上的不同。地球上的雪主要以水为主，而火星上的雪是由二氧化碳组成的。也就是冷冻二氧化碳或“干冰”，需要在-125 的温度中才会出现。这可比冷冻水所需的温度低得多。

土卫六是土星最大的一颗卫星，上面拥有大量冰冻的甲烷和液体。正因如此，如果到达这颗卫星上的，可能会在上面看到甲烷雨。但它主要发生在一个被称之为世外桃源的地区，这个地方有澳大利亚那么大。世外桃源于1994年被美国宇航局的哈勃太空望远镜首次发现，是在红外成像中被瞧见的一个引人注目的亮点。当卡西尼号的雷达系统于2006观察它时，它发现了一个被风、雨和液体流动改变的表面。在泰坦极冷的温度下，液体不可能是水，所以几乎可以肯定是甲烷或乙烷。

比起地球，水星不仅更小，而且明显要更靠近太阳。作为一颗大气稀薄的行星，其表面的温度非常极端，因为无法保持温度，昼夜温差巨大。在水星上，白天的温度可以达到427 ，而夜晚的温度却可以降至-173 。

海王星是太阳系距太阳的第八颗，也是最远的行星，它拥有整个太阳系最为强烈的风。其风速甚至可以达到每小时2200公里，远远超过了音速。唯一一次的航天器拍摄的详细图像显示，明亮的白云和两场巨大的风暴在星球大气层周围肆虐。海王星是一个主要由氢和氦组成的气态巨行星。甲烷气体仅占大气的 1% 或 2%，但会吸收光谱红色部分中更长波长的阳光，使地球呈现出明亮的蓝色。

金星是太阳系中仅次于水星而靠近太阳的行星，虽然和地球一样都属于类地行星，也拥有浓密的大气层，但其96%属于二氧化碳，并且大气压也高出地球92倍。如果人可以生存在金星上，将会发现天空中出现的由地表热量和阳光产生的二氧化硫和水蒸气组成的云。最为可怕的是，金星上还会下着硫酸阵雨，还拥有强风。

过于坚硬的物体从天而降对人体的伤害很大，通常山体滑坡可能会在瞬间产生从天而降落石块的可怕效果。而在系外行星柯洛7b上，天空中下着落石是非常常态化的事情。因为这是一颗由炽热的熔岩海洋组成的岩石行星。当这些熔岩蒸发至大气层后，随着冷却就会开始降落到陆地上，形成了下着石头雨的现象。

木星是一颗气态巨行星，正因如此，这颗星球上有许多不可思议的大气现象，例如氦雨。这是因为这个星球上包含了大量的氦，此外还有氢、甲烷、水蒸气和其他硅基化合物。在大气层的顶部，我们可以看到远处冰冻的氨晶体。由于大气中存在水和氨，我们也会看到比地球上的光线强得多的光线。但这可能会根据该行星的不同区域而有所不同，这些区域由从太空中可以看到的彩色条纹所界定。

木星并不是唯一拥有氦雨的气态巨行星，土星也有氦雨。更为特别的是，这个星球上拥有超强的风暴和飓风，这颗星球上的风速可以达到每秒450米，还拥有比地球上强上万倍的闪电。此外，土星上也拥有和木星类似的氨气组成的云。

在地球上下冰雹已经足够令人懊恼了，可在系外行星OGLE-TR-56b上却下着更可怕的东西。因为这是一颗非常靠近其恒星的气态巨行星，加上整个大气由铁原子云组成，因此这个地方下着可怕的铁雨。

海王星和海王星的大气中包含了甲烷，更不可思议的是，这两颗星球上下着实心的钻石雨。这些宝石形成于富含碳氢化合物的熔岩海洋中，这些熔岩包裹着气态巨行星的固体核心。长期以来，科学家们一直推测，这个地区的极端压力可能会将这些分子分裂成氢原子和碳原子，后者随后结晶形成钻石。这些钻石被认为会像雨水一样在海洋中下沉，直到它们撞到坚硬的核心。

在系外行星HD 189733 b 上，我们会看到整个大气中的硅酸盐云和水蒸气。除了由于靠近它的恒星而遭受高温之外，我们还会看见由二氧化碳和大气中存在的硅酸盐云的混合物形成的玻璃雨。

天王星上除了会下钻石雨，还拥有非常极端的温度，在这颗行星上的最低温度达到了-224 ，使其成为了太阳系当中最为寒冷的行星。虽然天空由氢和氦组成，但它也有几层由水、甲烷和氨组成的冰。云被认为分布在不同的层次，水云在较低的层次，甲烷云在较高的层次。

2003年5月13日，安徽芦陵煤矿发生瓦斯爆炸．为煤矿业敲响了警钟．然而，在接下来的8天内，辽阳、山西、云

最佳答案（1）“5%--15%”：这个浓度范围是指瓦斯的爆炸极限；

（2）甲烷燃烧能生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CH

4

+2O

2

 点燃 

.

天王星大气层详细资料大全

最佳答案天王星的大气层虽然还是以氢和氦为主要的成分，但与海王星相似，而不同于较大的气体巨星木星和土星，它拥有的挥发性物质（类似于"冰" ），像是水、氨和甲烷的比例较高。不同于木星和土星，天王星上层的大气层之下被认为没有金属氢。取而代之的是，在内部应该是由氨、水和甲烷组成的"海洋"，逐渐的转换成以氢和氦为主的大气层并混合在一起，而没有很清楚的界线。由于这样的差异，许多天文学家认为天王星和海王星应该自成一族，称为冰巨星，以与木星和土星有所区别。

基本介绍

中文名 ：天王星大气层 外文名 ：Uranus atmosphere 学科 ：天文学 成分 ：氢分子和氦 组成 ：对流层、平流层等 最新发现 ：“毒气”弥漫 成份,对流层,平流层,增温层,电离层,最新发现,

成份

天王星大气层的成分和天王星整体的成分不同，主要是。氦的摩尔分数，这是每摩尔中所含有的氦原子数量，是利用旅行者2号的远红外线和无线电的掩星观测测量和分析得到的，现在被认可的数值是0.15±0.03。在对流层顶，这个数值的质量比0.26 ± 0.05。这个数值非常接近原恒星的氦质量比0.275 ± 0.01，暗示氦没有像气体巨星一样的沉降至行星的中心。氘的丰度相对于较轻的氢是，是在1990年由红外线太空天文台（ISO）测定的，并且显然比在木星测量的原恒星2.25 ± 0.35×10−5数值更高。这些氘几乎完全都没有例外的在与正常的氢原子组成的氢氘分子中发现的。在天王星大气层内丰度排第三的就是甲烷(CH4)，它们的存在有一度是靠地基的分光镜观测的结果甲烷在可见光和近红外线有宽广的吸收带，使天王星呈现蓝绿或深蓝的颜色。在大气压力1.3帕的甲烷云顶之下，甲烷在大气层中的摩尔分数是2.3%，这个量大约是太阳的20至30倍。在大气层上层的，由于极端的低温使得混合的比率非常低，饱和度的降低使多余的甲烷结成了冰。挥发性较低的成分，像是氨、水和硫化氢等在深层大气中的丰度尚未得知。但是，它们可能高于太阳中的数值。 红外线光谱仪，包括史匹哲太空望远镜（SST）的测量，和UV掩星的观测，发现在天王星大气的平流层中可以追踪到各种各样微量的碳氢化合物，被认为是包括太阳的紫外线辐射导致甲烷光解产生的。它们包括：乙烷(C2H6)、乙炔 (C2H2)、甲基乙炔 (CH3C2H), 联乙炔 (C2HC2H)。红外线分光仪也揭露了平流层中水蒸汽、一氧化碳和二氧化碳的踪影，这些可能只是来自于外部的来源，像是彗星和落下尘土的成分。

对流层

对流层是大气层最低和密度最高的部份，温度随着高度增加而降低，温度从底部的大约320K，−300公里，降低至53K，高度50公里。对流层的最低温度出现在上层的对流层顶，温度在49至57K，实际的最低温度依在行星上的高度来决定，大约在南纬25°是最低温的地方。对流层几乎拥有大气层所有的质量，并且对流层顶是行星的上升暖气流辐射远红外线最主要的区域，由此处测量到的有效温度是59.1 ± 0.3 K。 对流层应该拥有高度复杂的云系结构，水云被假设在大气压力50至100帕，氨氢硫化物云在20至40帕的压力范围内，氨或氢硫化物云在3和10帕，最后是稀薄的甲烷云在1 至2帕。虽然旅行者2号通过无线电掩星的观测直接检测到甲烷的云层，但其他所有的云层依然都是理论上的推测。对流层是大气层中动态非常明显的部份，展示出强风、对流、明亮的云彩和季节性的变化。

平流层

天王星大气层的中层是平流层，此处的温度随高度增加而逐渐升高，从对流层顶的53K上升至增温层底的800至850K。平流层的加热来自于甲烷和其他碳氢化合物吸收太阳的紫外线和红外线辐射，大气层的这种形式是甲烷的光解造成的。来自增温层的热也许也值得注意，相对而言，碳氢化合只是很窄的一层，高度在100至280公里，相对应的气压是10微帕至0.1微帕，温度在75K和170K之间。含量最多的碳氢化合物是乙炔和乙烷，相对于氢的混合比率是×10−7，与甲烷和一氧化碳在这个高度上的混合比率相似。更重的碳氢化合物，二氧化碳和水蒸气，在混合的比率上还要低三个数量级；水在丰度上的比率大约是7×10−9，温度和碳氢化合物混合的比率强烈的和纬度与即时有关；在平流层的极轴碳氢化合物和温度都比其他区域少和低。 乙烷和乙炔在平流层内温度和高度较低处与对流层顶倾向于凝聚而形成数层阴霾的云层，那些也可能是造成天王星的云带显得平淡的原因。碳氢化合物在天王星平流层中的凝聚度显著的比其它大行星的平流层为低，这造成在垂直混合上的微弱，使它较为不透明（在数层阴霾之上），而这样的结果使得它的温度比其它的大行星冷。

增温层

天王星大气层的最外层式增温层/冕，它的温度均匀的分布在800至850 K，这远远高于土星增温层的420 K。目前仍不了解是何种热源支撑著如此的高温，虽然由于在平流层的上层缺乏碳氢化合物使冷却的效率低落也有所贡献，但无论是太阳的远紫外线/极紫外线或冕的活动都不足以提供所需的能量。由于氦被散布与分离在低处，此处也被认为是缺乏氦的；除此之外的氢分子，增温层-冕包含很大比例的自由氢原子。由于这些小分子的低质量和高温，使得我们可以解释免卫何可以延展至50,000公里，也就是2倍于天王星半径的高度。这个延伸的冕是天王星独有的一个特征，它的效果包括对环绕天王星的微粒造成阻力，使得天王星环中的尘埃微粒被耗尽。增温层的高温也导致氢在近红外线产生强烈的四极辐射。

电离层

哈柏太空望远镜的天王星影像 天王星的增温层与平流层的上层部分是混合在一起的，相当于是天王星的电离层。关于离子的主要讯息是来自旅行者2号的测量和地基望远镜在红外线辐射上对H3+离子的测量。这些观测显示电离层占据的高度在2,000 至10,000 公里，天王星的电离层比土星或海王星的密集，它们可能来自平流层中低度集中的碳氢化合物。电离层主要由太阳辐射的紫外线造成，他的密度与太阳活动息息相关。冕的活动在木星和土星都不明显，电离层的上部（增温层区域）是天王星的紫外线辐射的来源，也就是所谓的'昼辉'或'电辉'，这很像H3+从行星被日光照射的部份发射的红外线辐射。这种现象在所有大行星的增温层都会发生，而在被发现是因为太阳的辐射激发氢原子或分子的紫外线萤光现象之前，一度被认为是神奇的，而可能是光电子造成的。

最新发现

法国天文学家发现天王星大气层“毒气”弥漫。法国天文学家宣布，他们已经在太阳系第七大行星-—天王星的大气层里发现有一氧化碳和其他诸如氯化氢等能够致人死亡的气体。他们大胆估计，宇宙中一些陨落的小行星在下坠时候冲击凝滞在天王星地层内的一氧化碳，使得这些长期埋藏在地表之下的一氧化碳飘散并且凝冻在冰冷的大气层里。此外，科学家在太阳系另一颗行星—海王星上也发现了一些混合气体，并推断这些混合气体可能是来自该行星的内部。法国天文学家在南美洲智利的南欧天文观测台依靠红外线探测仪器观测到了上述发现。

八大行星内有甲烷的星球

最佳答案火星上发现甲烷气体,其所以能引起科学家们的高度重视,是因为火星自然条件最接近地球,其温度也适合孕育和存活生命,而且人类正用“火星环球观测者”、“奥德赛”、“火星快车”3个轨道器和“勇气”号、“机遇”号两个火星车在这个红色星球上寻找生命.科学家们认为,地外生命包括火星生命的发生和发展机理应同地球上的情况一样,都以有机化合物为基础,因此对火星上存在有机化合物甲烷格外青睐,并要对其作进一步的探测和研究,以弄清它在火星大气构成成分中所占的比例、它的确切来源、它能否证明火星生命的存在以及如有火星微生物的话,其生命的具体形态到底怎样等.

其实,在太阳系9大行星中,除地球外,发现大气中含有甲烷的行星并不是只有火星,几颗体积较大的类木行星的大气中不仅存在甲烷,而且含量比火星还高.由于它们距离太阳较远,星体温度过低,不宜于孕育和存活生命,故而其甲烷气体未能引起科学家们的高度关注.当然,这也与对该类行星的探测远没有对类地行星火星的探测那么重视与集中有关.

位于火星外侧的木星,其大气中就有甲烷.木星外侧是土星,土星大气中甲烷的光谱认证是天体物理学家维尔特在1932年首先做出的,其甲烷含量比木星还多.同一年,维尔特还发现了居于土星外侧的天王星大气中也含有甲烷.比天王星更远的海王星也有大气层,且是透明的,光谱中表现出很强的甲烷吸收带.由于受到阳光照射较弱,温度很低,甲烷还能凝聚成甲烷云.科学家们认为,4颗外行星大气中的甲烷类似地球大气中臭氧的作用,它可以吸收太阳紫外线的辐射,从而使周围大气变暖,形成同温层.事实上,海王星上空确有同温层,其温度达－130℃,比星体表面温度高出70℃.

虽然还未见到关于这些大行星大气中甲烷与生命关系的讨论,但对木星组成成分中含有甲烷却引起了关于木星生命的猜想.有的科学家认为,主要由氢组成的液态行星的木星,具有内部能源,虽然表面很冷,但随着深度的增加温度迅速上升,在过渡段会出现满足生物存在的温度条件.同时,木星组成成分中还有水、甲烷、氨和简单的碳水化合物,它们结合在一起就可以形成有机分子,在适宜的温度条件下可能进化为低级形态的生命.当然,受环境限制,如果那儿有生命也只能是海洋生物.这种初步分析和有趣推断,只能留待以后的航天探测结果来验证.

土卫六环境隐含着的生命之谜

有意思的是,人类不仅在一些行星上发现甲烷气体,而且在有的天然卫星上也发现了甲烷气体.1944年,天文学家柯伊伯就在土卫六光谱中发现了甲烷谱线,从而得知它确有大气.1980年11月12日,“旅行者1”号在土卫六上空4000公里处飞过时曾测得它的大气压竟是地球的1.5倍,主要成分是占98％的氧气,其他还有甲烷、碳氢化合物、氰化氢等.在其大气层顶端还发现一种可以孕育生命的氩氢酸有机分子.由于它表面只有－180℃的过低温度,故未发现生命迹象.尽管如此,科学家们认为仍有必要进一步进行探测.

1979年7月29日,天文学家用地面大型望远镜发现,土卫六一些可能是由冰或岩石组成的高地之间,有一片由液态碳氮化合物组成的海洋,其中不乏能够孕育生命的有机汤海①.同时,还发现土卫六含有丰富的化学物质,其中有许多是在地球出现生命以前存在的分子.由此科学家们推断,土卫六上可能存活神秘的原始生命.

为了进一步研究土星和土卫六,美国于1997年10月15日用大力神4B运载火箭发射了欧美合作研制的重5.67吨、耗资34亿美元的“卡西尼号”探测器.该航天器由轨道器和名叫“惠更斯”的子探测器组成,前者装有12台仪器,后者装有6台仪器.长为7米、最大直径为3米的“卡西尼号”,经过7年飞行之后,将于今年7月1日进入环绕土星的轨道,开始为期4年的考察研究和探测工作.它在对土星和土星卫星进行探测过程中,将于2005年1月释放“惠更斯号”探测器.然后直径2.7米、重350公斤的子探测器将飞向土卫六并进行着陆.

惠更斯子探测器在穿透土卫六浓密的大气层的过程中,将拍摄并发回500～1000张照片,最后着陆该星体的表面.释放子探测器后的轨道器,还要多次飞近土卫六,并将探测资料和所拍照片陆续发回地球.科学家们期盼着这些探测活动能够揭开土卫六有无生命之谜.

利用航天器对火星和土卫六大气中甲烷的探测,所取得的成果可以互相借鉴,从而帮助人类深化对这些星球有无生命的认识.而对土星大气的探测,如果弄清了其中甲烷的由来和作用,又可促进人类对其他几颗大行星大气中存在甲烷机理的判读和理解.(

外星气候 地球之鉴

最佳答案身在实地……的确 ，无论现有的气候模型考虑得有多周到，无论它们日益精细的触角能够深入到多微小的细节，毕竟它们是仅以地球气候现象为基础，并仅为地球特别打造的。这一局限，被那些对人类活动引发气候变暖持怀疑态度的人拿去大做文章：怎么能够保证一个用来描述特例的模型是正确的呢 ？“ 在气候变暖的大背景中 ，超越这一局限尤为关键。”巴黎动力气象学实验室气候学家弗朗索瓦·佛杰（François Forget）承认道，“如要在不同环境中展开预测，气候模型就应摆脱基于现有观察的偏经验论方法，而以普适的物理法则为基础。为此有必要通过其他星球来测试它们的有效性。”

成果已经来临

收获随之而来。弗朗索瓦·佛杰欣喜地表示:“同一个气候模型既适用于火星又适用于地球，这意味着它能够反映现实。”相反，“我们发现经常用来模拟地球云系的凝结理论并不适用于火星上的二氧化碳云。”安妮·马塔南指出，“这意味着有些事情我们还没有弄明白”。

事实上这一方法早就带来过成果：1982年，正是因为发现火星大气中的浮尘吸收阳光，鼎鼎大名的美国天文学家卡尔·萨根向人类揭示了核冬天的威胁。现在，人们又将利用这个方法确定并预测气候变暖的威胁。正如他们的先行者，心怀地球的天体气候学家再次把目光对准了其他行星。

海卫一

极地冰盖蒸发预演地球变暖后果

作为海王星的卫星，海卫一并不是一颗行星，但是它为我们预演着地球的未来。因为与我们的蓝色星球一样，在这个位于太阳系边缘的小小冰冻星球上，大气圈和氮冰形成的冰盖间持续进行着物质交换。“在地球上，极地冰盖的蒸发会使大气压上升。”弗朗索瓦•佛杰指出，“目前变化还不大，但随着二氧化碳含量增加，这一效应必将日渐明显。”借助来自海卫一的数据，气候学家已开始对他们的模型进行校正，并用改进后的模型预测气候变暖的后果。

土星

巨型气旋助建通用旋风理论

气候学家一直需要一个巨大的旋风来改进关于旋风的基本理论，并建立大气循环的精确模型……最终他们在土星的大气中找到了所需的研究对象。这张惊人的照片由“卡西尼”探测器拍摄于2012年11月27日，照片上我们只能看到旋风的风眼。但仅仅是这个风眼，面积就达900万平方千米。它所属的巨型气旋覆盖了土星的北极，风速达700千米/时，堪称地球南极涡旋的加强版——后者虽然很不起眼（卫星图像上几乎观察不到）却对地球气候至关重要，是它承担着南极与其余地区的热量交换。巴黎动力气象学实验室的埃梅里克•斯皮加（Aymeric Spiga）正根据来自土星的数据，建立第一个与之对应的全球气候模型，希望能够模拟巨型气旋的形成，从而彻底弄清地球南极涡旋的奥秘。

土卫六

通过甲烷验证地球上的水循环

“用地球气候模型成功预测土卫六的气候，这是我们气候学界最伟大的成就之一。”弗朗索瓦•佛杰激动地说道。河流、湖泊、雨水、云层……“卡西尼”探测器在这颗围绕土星运行的巨大卫星上发现的景色几乎和地球上的一模一样。“唯一的区别在于，土卫六上，甲烷代替了水，那里下的是甲烷雨。这两种循环非常相似。”巴黎动力气象学实验室的塞巴斯蒂安•乐博诺瓦（Sébastien Lebonnois）介绍道。气候学家于是产生了用土卫六测试地球气候模型的想法……结果令人大喜过望：他们在“卡西尼”探测器观察到甲烷云出现之前就预测到了它们的产生。

火星

小型沙尘暴揭秘地球云系形成

火星是研究大气运动的理想实验室。在那里，干冷空气和被太阳烤热的土地之间的温差产生了经久不散的沙尘暴。这些小型龙卷风在火星表面十分普遍，以1978年的“海盗”号探测器为首，所有靠近红色星球的探测器都曾观测到该现象。正如埃梅里克 • 斯皮加所言，“火星上的龙卷风数据比地球上更详细”。这再好不过了，因为它们是最难模拟的气象的极端表现，这一现象就是空气从低空向高空的对流。“作为导致云系形成的主因，解决对流问题是开发可靠气候模型的关键。”埃梅里克•斯皮加指出。借助火星数据，气候学家希望打造出更精确的气候模型。

金星

极端气候揭示不为人知的现象

对气候学家来说，金星既是一个噩梦般的所在，又是一个绝佳的研究对象。不信请看：气压93000百帕，表面温度470 ，巨大的硫酸云笼罩天空，环绕全球的狂风达每小时数百千米，比金星自转还要快……的确，金星上汇聚了各种极端气候现象，对于模拟试验而言，是个无可置疑的数据宝库。“用于地球，各种地球气候模型得出的模拟结果都，但用于金星，结果却有了出入，这表明某些模型存在缺陷。”弗朗索瓦•佛杰解释道。一些在地球上可能被其他复杂气候现象掩盖而不甚明显的效应，在金星上将会显露无余，人们便可了解是何种微小原因导致了如大气分层这般影响深远的后果。

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