为什么太阳系中靠近太阳和远离太阳的行星体积都相对较小，只要中间的木星土星才比力大？

那个现象和太阳系的构成过程有关。

我们先来看看太阳系的构成。

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http://hk.apple.nextmedia.com/news/art/20060825/6252503

间隔太阳比来的是四个岩量行星，水星，金星，地球和火星。火星以外有一个小行星带。再往外是气态行星木星，土星，天王星和海王星。最外层是柯伊柏带， 被降级的冥王星就在此中。

太阳系构成于一个碟形的星云盘（

地球为什么公转？ - Mandelbrot 的答复

）。星云盘中大部门尘埃和气体（99.8%）集中于中心，当温度到达临界点后，核聚变被点燃，构成了太阳。初生的太阳向外释放出强烈的太阳风，把近处的气体吹向远方，只要比力重的固体尘埃能够留下来。所以，在太阳比力近的处所构成了4个岩量行星，水星、金星、地球和火星。而在较远处，构成了气态行星，木星，土星，天王星和海王星。

在太阳降生3百万到1万万年之间，太阳风已经把剩余的尘埃和气体吹到了星际空间，行星的生长从此停行了。

下图是一个构成于4百万年前的年轻恒星群。它们的恒星风推开了星云中的气体和尘埃，在星云内部构成一个浮泛。

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http://www.earth-inf.tk/2013_01_01_archive.html

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http://www.solstation.com/stars/sol.htm

在岩量行星中水星最小，只要地球量量的5.5%，体积以至小于土星的卫星泰坦。同时水星有一个大得和它的尺寸不相等的核。看起来那颗行星的外壳被剥掉了一层。天文学家揣测水星刚构成时体积应该是如今的两倍，而它失去外壳的原因可能是

早期的太阳极不不变，曾经有出格活泼的期间。水星的岩石外壳被蒸发成气体，然后被太阳风吹走了。

水星早期曾经遭受大量陨石轰炸，在那个过程中失去了核外的大部门物量。

而金星的大小和地球类似，为地球量量的81.5%，而火星比力小，只要地球量量的10.7%。关于那个现象，天文学家也提出了若干假说。

在原始星云

的那个位置，是一个物量散布比力稀少的区域，所以用于构成火星的物量不多（下图中的A）。

木星和土星在早期轨道变更较大，曾经屡次在远近轨道来回游走，把火星轨道区域的物量大部门都带走了（下图中的B）。

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Why Is Mars So Much Smaller Than Earth?

小行星带中除了少数几颗较大，如谷神星，灶神星等，其他的都很小，大大都都是尘埃，并且散布很稀少。总量量大约是地球的千分之一。在太阳系构成初期，小行星带的量量和地球差不多，但是后来大都物量都被其他的行星的引力弹射进来了。那个区域不克不及构成大行星的次要原因是木星和土星的引力感化，使得小行星运行速度很快，彼此碰碰后不克不及凝聚。

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木星是更大的行星，它的量量是地球的318倍，而且超越了其他所有行星量量的总和。木星获得如斯庞大的在量量次要原因是绝佳的位置。它成为行星中的老迈次要有以下原因。

太阳风把气体和尘埃向外吹，那里构成一个物量比力集中地域域。那里聚集了大量的氢和氦。固态的尘埃也很多。

那里刚好在太阳系的雪线之外，水能够以固体形态（冰）存在。那些冰的存在使原始行星核可以快速涨到地球量量的数倍，获得足够的引力去吸引氢和氦。

在那个远离太阳的处所，物量运动速度比力慢，也让凝聚变得更容易。

木星的构成过程是如许的。起首是固态的尘埃和冰凝聚成一个约是地球量量数倍的核，然后以那个核为中心吸附气体。吸附过程中会构成和黑洞类似的吸积盘。

土星的构成过程也一样，但是因为物量不敷多，就比木星小了一号（地球量量的95倍）。但是它的体积却高达木星的60%，所以它是太阳系中密度最小的行星。常常能够看到如许的说法，若是把土星放在水里，它会漂起来。

天王星和海王星量量很附近，别离是地球的14和19倍。过去天文学家认为它们是和木星土星一样的气态行星，但是近年发现它们大部门是固态的水，氨和甲烷，所以它们被归为新的一类行星：冰巨行星（Ice Giants)。它们构成于木星和土星之后，那时太阳风吹散了大都剩余的氢和氦，它们只能得到比力重的物量，量量也因而要小得多。但是，在它们如今的位置是很罕见到那些原料的。据揣测，它们应该构成于离土星比力近的处所，以至是木星和土星之间，然后在大行星的引力比赛中被抛到了外围。

柯依伯带包罗良多未能凝聚成大行星的碎片，包罗冥王星。它们也是在木星以内的位置构成的，在太阳系的早期被大行星的引力抛了出来。当海王星被抛出来的时候，侵扰了柯依伯带的轨道，让那些小行星继续向外迁徙，到达了今天的位置。

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http://www.scientificamerican.com/article/new-close-ups-of-pluto-and-charon-present-puzzle-for-scientists/

以上是太阳系行星构成的过程。天文学家相信，太阳系其实不特殊，所以其他恒星系应该也有类似的构造。然而，那些年来对太阳系外行星的察看却让他们大跌眼镜。第一批找到的行星大都都是像木星一样的气态巨行星，但是间隔恒星很近（比水星轨道更近），有的以至公转一圈只要几天。那些行星被称为热木星（Hot Jupiter）。根据太阳系构成理论，如许近的位置是不成能构成气态巨行星的。天文学家揣测，它们应该是构成于离恒星较远处，然后渐渐迁徙到如今的位置。热木星凡是处于潮汐锁定形态，自转周期和公转周期不异，所以有一面永久对着恒星。庞大的温差形成猛烈的风暴。

OGLE-TR-56b是一颗很奇异的热木星。它间隔恒星只要0.0225个天文单元，所以它绕恒星一周只需要29个小时。在如斯炎热的处所，它有着本身的天气系统。它的大气中能够构成云和降雨。但是和地球差别的是，那里的云是铁蒸气，雨是液态的铁。

我们思维中的太阳系形象一般是各大行星在本身的轨道上息事宁人地围绕太阳公转。但是，在百万年或者亿年的时间标准上，行星的轨道不断都在变革，那是行星之间的引力彼此感化形成的。好比，火星轨道的偏疼率不断在增加。50亿年后，将会和地球轨道穿插。到时候很有可能上演一幕火星碰地球的灾难片。水星轨道的偏疼率也在增加，所以它遭到金星引力影响也在加大，最初的结局可能是碰上金星或地球。

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Earth Impact/Collision, creation of the moon: Astronomical Illustrations and Space Art