现在冥王星还是太阳系的大行星吗?现在还有九大行星吗?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/24 06:58:14
现在冥王星还是太阳系的大行星吗?现在还有九大行星吗?
现在冥王星还是太阳系的大行星吗?现在还有九大行星吗?
现在冥王星还是太阳系的大行星吗?现在还有九大行星吗?
不是了
草案一
确定八大“行星”行星必须要符合三个条件:该天体要绕着太阳公转;有足够大的质量,要能够依靠自身的重力作用,通过流体静力学平衡,使自身形状达到近似球形;该天体在公转区域中起着支配性的作用,不受轨道上相邻天体的干扰.按照该方案,金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星为太阳系八行星.矮行星须具备四个条件:该天体要绕着太阳公转;有足够大的质量,要能够依靠自身的重力作用,通过流体静力学平衡,使自身形状达到近似球形;该天体在公转区域中不具备支配性的作用,受轨道上相邻天体的干扰;该天体不是卫星.据此,冥王星、谷神星、卡戎星和2003UB313(齐娜星)将被归入矮行星行列.国际天文学联合会将建立一个程序对接近矮行星和其他分类边界的天体进行评估.除此其他所有的围绕太阳公转的天体均称为“太阳系小天体”,比如彗星和小行星.
草案二
确定“经典行星”将草案一中的“行星”改为“经典行星”,其他各项相同.按照该方案,金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星为太阳系八个经典行星.
草案三
确定新天体在草案一和草案二将冥王星定义为一种矮行星的基础上,将其认定为新一类海外天体的原型.
草案四
确定新天体名称在草案三基础上,将该天体原型称为“类冥王星天体”.
听好了:九大行星中离太阳最远、质量最小的要算冥王星了。它在远离太阳59亿千米的寒冷阴暗的太空中蹒跚前行,这情形和罗马神话中住在阴森森的地下宫殿里的冥王普鲁托非常相似。因此,人们称其为普鲁托(Pluto),在天文学中是普鲁托英文名字前两个字母,又是对冥王星发现有推动之功的美国天文学家洛韦尔 (Percival Lowell)姓名的缩写。
冥王星是最晚发现的一颗行星,和天王星、海王星的发现相...
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听好了:九大行星中离太阳最远、质量最小的要算冥王星了。它在远离太阳59亿千米的寒冷阴暗的太空中蹒跚前行,这情形和罗马神话中住在阴森森的地下宫殿里的冥王普鲁托非常相似。因此,人们称其为普鲁托(Pluto),在天文学中是普鲁托英文名字前两个字母,又是对冥王星发现有推动之功的美国天文学家洛韦尔 (Percival Lowell)姓名的缩写。
冥王星是最晚发现的一颗行星,和天王星、海王星的发现相比,冥王星的发现可算得 上“好事多磨”。冥王星的亮度很弱,只有15等,即使在大望远镜拍摄的照片上,它和普通的恒星也没有什么差别,要想在几十万颗星星中找到它,真好比是大海捞针。
在寻找冥王星的工作中,天文爱好者出身的美国天文学家洛韦尔详细计算了这颗未知行星的位置,用望远镜仔细寻找,付出了十几年的心血。直到1916年11月16日,他突然去世。
1925年,洛韦尔的兄弟捐献了一架口径32.5厘米的大视场照相望远镜,性能非常好,为继续搜寻新行星提供了优越的条件。1929年,洛韦尔天文台台长邀请汤博(Clyde William Tombaugh)加入未知行星的搜索行列。他们一个一个天区地搜索,拍摄了大量底片,并对每张底片进行细心地检查,工作艰苦、乏味。 1930年1月21日,汤博终于在双子星座的底片中发现了这颗新行星。
质量:0.0024地球质量
半径:1350千米
周期:90465日
轨道半长径:39.87天文单位
轨道偏心率:0.256
轨道倾角:17.1°
奇 特 的 轨 道
冥王星在发现之初曾被认为是一颗位于海王星轨道外的行星,但后来的事实证明并非完全如此。譬如,在1979年1月21日~1999年3月14日这段时间,冥王星就比海王星更靠近太阳。这是由于冥王星轨道的偏心率、轨道面对黄道面的倾角都比其它行星大。冥王星在近日点附近时比海王星离太阳还近,这时海王星成了离太阳最远的行星。每隔一段时间,冥王星和海王星会彼此接近,在黄道投影图上两颗行星的轨道交叉。但不必担心它们会碰撞,因为它们的轨道平面并不重合,即使在交叉点附近,它们之间的距离仍然是很大的。它们会像运行于立体交叉公路上的车辆一样,各自飞驰而过。
卫 星 的 发 现
1978年7月,美国海军天文台的克里斯蒂在研究冥王星的照片时,偶然发现冥王星小小的圆面略有拉长。他把1970年以来所有的冥王星照片都找出来,结果发现这一现象是有规律地出现的,于是他断定冥王星有一颗卫星。由于冥王星离我们实在太远了,以致在大望远镜里也不能把冥王星和它的卫星分开。这好比气象站的风速计,一根横杆连着两个圆球,在疾风中旋转。从远处看去,两个圆球融成一体,只能察觉出它时圆时扁的变化。冥王星的卫星被命名为查龙(Charon)。在希腊神话中查龙是普鲁托的一个役卒,专在冥海上渡亡灵。查龙的公转周期与冥王星的自转周期一样,都是6.39日。
冥 王 星 直 径 有 多 大
由于冥王星太暗太小,发现后很长时间不能确定它的大小。最早估计它的直径是6600千米,1949年改为10000千米。1950年,柯伊伯用新建的5米望远镜将其修正为6000千米,1965年又用冥王星掩暗星的方法定出直径的上限为5500千米。1977年发现冥王星表面是冰冻的甲烷,按其反照率测算,冥王星的直径缩小到2700米。1980年用夏威夷莫纳克亚山上的3.6米红外望远镜测出的冥王星直径在2600~4000千米之间,查龙直径为2000千米。近年一些天文学家观测指出,冥王星的直径约为2400千米,比月球(3475千米)还小,而查龙直径为1180千米,它与冥王星直径之比是2:1,是九大行星中行星与卫星直径之比最大的。所以,有人说冥王星和它的卫星更像一个双行星系统。
未 知 数 最 多 的 行 星
冥王星发现至今只有60多年,再加上又小又远,是目前大行星中面目最为模糊的一颗。20世纪70年代和80年代是太阳系航天探测的黄金时代,九大行星中已有8颗被行星际探测器近探过,只有冥王星是航天器未涉足的死角。在各种天文书刊中给出的行星参数表上,冥王星这一栏留下的空白最多,即使被列出数据,有不少也被打上问号,表示不准确。
除了一大串未知数外,人们对冥王星的身份也有怀疑。冥王星的直径、质量是行星中最小的,密度为每立方厘米1.8~2.1克,反照率为50%~60%,这同外行星的几颗大卫星很相似。冥卫星究竟是行星还是卫星?或是一颗大的小行星?然而,不管它是什么,作为太阳系遥远边界上的一个天体,它的神秘感对天文学家有很大的吸引力。相信不久的将来,随着探测技术的发展,冥王星将成为行星天文学的热门课题。
有 冥 外 行 星 吗 ?
哥白尼提出日心说时,土星是太阳系的边界,后来随着天王星、海王星和冥王星的发现,太阳系边界一次次外延。然而从理论上说,太阳系的范围应比现在的九大行星的范围大干百倍,甚至上万倍。太阳系中是否还存在冥外行星?对此,天文学家做了十分浩繁和艰苦的工作。汤博在发现冥王星后的14年里,一直在用发现冥王星的方法寻找冥外行星。他用闪视比较仪仔细检查了362对底片(这些底片所覆盖的面积大约为全天的70%),从每张底片中寻找可能存在的新行星。他发现了大量新天体,却没有冥外行星。科学家认为冥外行星如果存在,势必会使飞近它的探测器受到摄动,其影响足可以在探测器的运行轨道中反映出来。然而旅行者号探测器在飞越过海王星和冥王星轨道之后,运行正常,没有提供一点点证明未知天体存在的蛛丝马迹。到底有没有冥外行星,目前还是一个待解之谜
距地球5900000000km
其他见新地平线号有关资料
收起
冥王星是最晚发现的一颗行星,和天王星、海王星的发现相比,冥王星的发现可算得 上“好事多磨”。冥王星的亮度很弱,只有15等,即使在大望远镜拍摄的照片上,它和普通的恒星也没有什么差别,要想在几十万颗星星中找到它,真好比是大海捞针。
在寻找冥王星的工作中,天文爱好者出身的美国天文学家洛韦尔详细计算了这颗未知行星的位置,用望远镜仔细寻找,付出了十几年的心血。直到1916年11月16日,他突然去世...
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冥王星是最晚发现的一颗行星,和天王星、海王星的发现相比,冥王星的发现可算得 上“好事多磨”。冥王星的亮度很弱,只有15等,即使在大望远镜拍摄的照片上,它和普通的恒星也没有什么差别,要想在几十万颗星星中找到它,真好比是大海捞针。
在寻找冥王星的工作中,天文爱好者出身的美国天文学家洛韦尔详细计算了这颗未知行星的位置,用望远镜仔细寻找,付出了十几年的心血。直到1916年11月16日,他突然去世。
1925年,洛韦尔的兄弟捐献了一架口径32.5厘米的大视场照相望远镜,性能非常好,为继续搜寻新行星提供了优越的条件。1929年,洛韦尔天文台台长邀请汤博(Clyde William Tombaugh)加入未知行星的搜索行列。他们一个一个天区地搜索,拍摄了大量底片,并对每张底片进行细心地检查,工作艰苦、乏味。 1930年1月21日,汤博终于在双子星座的底片中发现了这颗新行星。
质量:0.0024地球质量
半径:1350千米
周期:90465日
轨道半长径:39.87天文单位
轨道偏心率:0.256
轨道倾角:17.1°
奇 特 的 轨 道
冥王星在发现之初曾被认为是一颗位于海王星轨道外的行星,但后来的事实证明并非完全如此。譬如,在1979年1月21日~1999年3月14日这段时间,冥王星就比海王星更靠近太阳。这是由于冥王星轨道的偏心率、轨道面对黄道面的倾角都比其它行星大。冥王星在近日点附近时比海王星离太阳还近,这时海王星成了离太阳最远的行星。每隔一段时间,冥王星和海王星会彼此接近,在黄道投影图上两颗行星的轨道交叉。但不必担心它们会碰撞,因为它们的轨道平面并不重合,即使在交叉点附近,它们之间的距离仍然是很大的。它们会像运行于立体交叉公路上的车辆一样,各自飞驰而过。
卫 星 的 发 现
1978年7月,美国海军天文台的克里斯蒂在研究冥王星的照片时,偶然发现冥王星小小的圆面略有拉长。他把1970年以来所有的冥王星照片都找出来,结果发现这一现象是有规律地出现的,于是他断定冥王星有一颗卫星。由于冥王星离我们实在太远了,以致在大望远镜里也不能把冥王星和它的卫星分开。这好比气象站的风速计,一根横杆连着两个圆球,在疾风中旋转。从远处看去,两个圆球融成一体,只能察觉出它时圆时扁的变化。冥王星的卫星被命名为查龙(Charon)。在希腊神话中查龙是普鲁托的一个役卒,专在冥海上渡亡灵。查龙的公转周期与冥王星的自转周期一样,都是6.39日。
冥 王 星 直 径 有 多 大
由于冥王星太暗太小,发现后很长时间不能确定它的大小。最早估计它的直径是6600千米,1949年改为10000千米。1950年,柯伊伯用新建的5米望远镜将其修正为6000千米,1965年又用冥王星掩暗星的方法定出直径的上限为5500千米。1977年发现冥王星表面是冰冻的甲烷,按其反照率测算,冥王星的直径缩小到2700米。1980年用夏威夷莫纳克亚山上的3.6米红外望远镜测出的冥王星直径在2600~4000千米之间,查龙直径为2000千米。近年一些天文学家观测指出,冥王星的直径约为2400千米,比月球(3475千米)还小,而查龙直径为1180千米,它与冥王星直径之比是2:1,是九大行星中行星与卫星直径之比最大的。所以,有人说冥王星和它的卫星更像一个双行星系统。
未 知 数 最 多 的 行 星
冥王星发现至今只有60多年,再加上又小又远,是目前大行星中面目最为模糊的一颗。20世纪70年代和80年代是太阳系航天探测的黄金时代,九大行星中已有8颗被行星际探测器近探过,只有冥王星是航天器未涉足的死角。在各种天文书刊中给出的行星参数表上,冥王星这一栏留下的空白最多,即使被列出数据,有不少也被打上问号,表示不准确。
除了一大串未知数外,人们对冥王星的身份也有怀疑。冥王星的直径、质量是行星中最小的,密度为每立方厘米1.8~2.1克,反照率为50%~60%,这同外行星的几颗大卫星很相似。冥卫星究竟是行星还是卫星?或是一颗大的小行星?然而,不管它是什么,作为太阳系遥远边界上的一个天体,它的神秘感对天文学家有很大的吸引力。相信不久的将来,随着探测技术的发展,冥王星将成为行星天文学的热门课题。
有 冥 外 行 星 吗 ?
哥白尼提出日心说时,土星是太阳系的边界,后来随着天王星、海王星和冥王星的发现,太阳系边界一次次外延。然而从理论上说,太阳系的范围应比现在的九大行星的范围大干百倍,甚至上万倍。太阳系中是否还存在冥外行星?对此,天文学家做了十分浩繁和艰苦的工作。汤博在发现冥王星后的14年里,一直在用发现冥王星的方法寻找冥外行星。他用闪视比较仪仔细检查了362对底片(这些底片所覆盖的面积大约为全天的70%),从每张底片中寻找可能存在的新行星。他发现了大量新天体,却没有冥外行星。科学家认为冥外行星如果存在,势必会使飞近它的探测器受到摄动,其影响足可以在探测器的运行轨道中反映出来。然而旅行者号探测器在飞越过海王星和冥王星轨道之后,运行正常,没有提供一点点证明未知天体存在的蛛丝马迹。到底有没有冥外行星,目前还是一个待解之谜
距地球5900000000km
其他见新地平线号有关资料
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不算 没有
上面老兄下的很仔细啊,但太阳系中冥王星已经被开除了
冥王星被踢出了太阳系,现在只有八大行星
冥王星已经被归为矮行星了,不再是九大行星之一了,现在是八大行星,不过有美国科学家正打算为它翻案,说不定哪天又会回到九大行星行列哦!
没了,现在八大行星。
现在没有九大行星,是八大行星
即金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星,冥王星不再为经典行星。
新华社布拉格8月24日电 国际天文学联合会大会投票5号决议,部分通过新的行星定义,冥王星被排除在行星行列之外,而将其列入“矮行星”。
国际天文学联合会大会放弃将冥王星之外的太阳系八大行星称为“经典行星”的说法,从而确认太阳系只有8颗行星,冥王星被降级为入“矮行星...
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现在没有九大行星,是八大行星
即金星、土星、木星、水星、地球、火星、天王星、海王星,冥王星不再为经典行星。
新华社布拉格8月24日电 国际天文学联合会大会投票5号决议,部分通过新的行星定义,冥王星被排除在行星行列之外,而将其列入“矮行星”。
国际天文学联合会大会放弃将冥王星之外的太阳系八大行星称为“经典行星”的说法,从而确认太阳系只有8颗行星,冥王星被降级为入“矮行星”。此前盛传的第一种方案中提出了太阳系另外增加3颗二级行星的计划流产。
数十年来,科学家普遍认为太阳系有九大行星,但随着一颗比冥王星更大、更远的天体的发现,使得冥王星大行星地位的争论愈演愈烈。一是由于其发现的过程是基于一个错误的理论;二是由于当初将其质量估算错了,误将其纳入到了大行星的行列。因此在国际天文学联合会大会上,是否要给冥王星“正名”成为了大会的焦点,为此,天文学家给出了各种方案。
1930年美国天文学家汤博发现冥王星,当时错估了冥王星的质量,以为冥王星比地球还大,所以命名为大行星。然而,经过近30年的进一步观测,发现它的直径只有2300公里,比月球还要小,等到冥王星的大小被确认,“冥王星是大行星”早已被写入教科书,以后也就将错就错了。
冥王星是目前太阳系中最远的行星,其轨道最扁。冥王星的质量远比其他行星小,甚至在卫星世界中它也只能排在第七、第八位左右。冥王星的表面温度很低,因而它上面绝大多数物质只能是固态或液态。
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http://post.baidu.com/f?kz=128081171
昨晚在布拉格召开的国际天文学联合会(IAU)第26届大会上,来自各国天文界权威代表投票通过联合会决议,今后原来九大行星中的冥王星将不再位于“行星”之列,而属于矮行星。
太阳系天体分三类
昨晚与会代表、北京天文馆馆长朱进通过电话介绍,超过80%的代表投票同意更改最后草案,就行星和太阳系中的其他天...
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http://post.baidu.com/f?kz=128081171
昨晚在布拉格召开的国际天文学联合会(IAU)第26届大会上,来自各国天文界权威代表投票通过联合会决议,今后原来九大行星中的冥王星将不再位于“行星”之列,而属于矮行星。
太阳系天体分三类
昨晚与会代表、北京天文馆馆长朱进通过电话介绍,超过80%的代表投票同意更改最后草案,就行星和太阳系中的其他天体定义达成共识。
最终决议把行星和太阳系中的其他天体定义为三类,即行星、矮行星和“太阳系小天体”。原九大行星除冥王星外的水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星八个行星依然被称为“行星”;在20世纪之后陆续发现的冥王星、谷神星、齐娜星被称为“矮行星”。
冥王星是不是大行星,几十年来天文学界一直存有争论,由于冥王星比地球甚至比最小的太阳系行星———水星都小很多,且旋转轨道为不规则的鸭蛋形“过山车”状,和其余八大行星近似圆轨道不一样,更多专家倾向于认为冥王星和其他八大行星不一样。
这次决议把彗星等不满足行星、矮行星定义的天体,暂时被称为“太阳系小天体”,包括绝大多数的太阳系小行星、绝大多数的海外天体其他小天体。
12行星草案未获通过
按照新定义,“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。
即便前两个条件满足,但还没有清空自身轨道附近区域的天体就不叫行星,而起新名字为“矮行星”;矮行星定义特别指出,矮行星也不是一颗卫星,故此前专家推测的冥王星卫星———卡戎星没有列进矮行星行列。
朱进介绍,在分决议草案中,还建议在八颗行星前面加上“经典”二字,以区别其他行星,该建议未获通过。
昨日南京紫金山天文台研究员王思潮等专家介绍,在决议最终通过前,国际天文学联合会曾提出过将太阳系行星由9个升级为12个的草案,将谷神星、齐娜星和卡戎星也包括在行星行列,该草案同意率仅1/4,专家们辩论后又由联合会提出修改后的草案,以绝大多数票最终通过。
对话
北京天文馆馆长朱进谈决议影响
天文教材将相应改变
新京报:是不是可以说通过这次决议,冥王星的级别就降低了?
朱进:应该是说把冥王星从行星的范畴拿出来了,不再属于行星的范畴。
新京报:在1930年美国天文学家发现冥王星后,九大行星的定义一直被众人接受,这种根深蒂固的观念会不会影响到大家的投票?
朱进:应该说会有一定因素,但大多数人还是从全面、理性的角度去考虑;去思考一个新的定义,便于百姓接受,也便于我们总结不断向人类涌来的新天文发现。
新京报:通过这次决议后,我们的教材等会不会改?
朱进:这次决议后,国际通行的说法、文本肯定会改,我们的教材、书籍等也会相应作改变。
太阳系天体最新分类
“行星”指的是围绕太阳运转、自身引力足以克服其刚体力而使天体呈圆球状、并且能够清除其轨道附近其他物体的天体。
同样具有足够质量、呈圆球形,但不能清除其轨道附近其他物体的天体被称为“矮行星”,如冥王星。
其他围绕太阳运转但不符合上述条件的物体被统称为“太阳系小天体”。
反应
科学战胜历史和文化
大多数天文学家表示欢迎,不少民众深感失望
与会的许多天文学家在24日投票结果出来后鼓掌表示欢迎。发现齐娜的美国天文学家麦克尔·布朗认为,将冥王星降级可能不会受到公众的欢迎,但是在科学上是正确的决定。布朗认为,行星新定义不应该将太阳系行星扩编,而是应该将冥王星降级。
北爱尔兰学者、中子星研究专家乔斯林·伯内尔也表示,希望那些对投票结果表示失望的人朝着好的方面看。
但正如麦克尔·布朗所言,不少民众都对冥王星被“驱逐”感到失望,他们已经习惯了有冥王星的太阳系,这已经成为历史和文化的一部分。
美国宇航局今年1月发射了“新地平线”号探测器,预计将在2015年到达冥王星附近。目前还不清楚冥王星的“降级”是否会对美国宇航局的探测计划带来影响。
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是的,即使它是最远的但任是。
太阳,太阳系的中心天体,是行星的光和热的源泉。它是银河系中的一颗普通恒星,位于距银心约10千秒差距,银道面以北约8秒差距处,并与其他恒星一起绕银心转动。太阳是一个直径约1.4×106公里的气体球,由于引力的作用,太阳的密度和温度是向内增加的。表面温度约6000K,密度极其稀薄。在这样高的温度下不可能存在固体和液体,在太阳表面温度最低的区域有少量的分子,但绝大多数物质以原子的形式存在。在太阳中心,温...
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太阳,太阳系的中心天体,是行星的光和热的源泉。它是银河系中的一颗普通恒星,位于距银心约10千秒差距,银道面以北约8秒差距处,并与其他恒星一起绕银心转动。太阳是一个直径约1.4×106公里的气体球,由于引力的作用,太阳的密度和温度是向内增加的。表面温度约6000K,密度极其稀薄。在这样高的温度下不可能存在固体和液体,在太阳表面温度最低的区域有少量的分子,但绝大多数物质以原子的形式存在。在太阳中心,温度超过1.5×107K,压力约3.4×1012牛顿/厘米2,密度达160克/厘米3,在这种高温、高压、高密度的环境中,发生着氢变为氦的热核反应,释放出大量的能量,这些能量主要以辐射的形式稳定地向空间发射,其中约22亿分之一的能量到达地球,是地球上的生物所需的光和热的主要来源。太阳是除地球以外与人类关系最密切的天体,而且是唯一的可以详细考查其表面结构的恒星,所以对太阳的研究人们历来十分重视。下表列出了有关太阳的一些基本数据。
彗星,在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的天体。外貌随着与太阳距离的变化不断改变,当远离太阳时,呈现为朦胧的点状,当离太阳较近时,体积急剧变大,太阳风和太阳的辐射压力把慧星内的气体和尘埃向后推开形成一条长长的尾巴。由于慧星的这种独特外貌,中国民间又称它为“扫帚星”。
彗星的命名法有三种。刚发现时,先给一个临时名称,按发现的顺序在年号后面加上一个小写字母,如1990b就是指1990年发现的第二颗彗星。通过近日点以后,就给它以永久命名,即在过近日点的年号后加上一个罗马数字,这个罗马数字表示彗星在当年通过近日点的次序,如1990Ⅲ表示1990年第3颗过近日点的彗星。另外,通常还以发现者来命名,当有多个发现者时最多可取前三个,如池谷—关彗星,多胡—佐藤—小坂彗星。彗星的轨道可分为椭圆(离心率e<1) 、抛物线(e=1)和双曲线(e>1)三类。在椭圆轨道上运行的彗星称周期彗星,它们周期地绕太阳公转。周期彗星又可分为短周期彗星(周期小于200年)和长周期慧星。前者的轨道倾角不大,多为顺行,即绕太阳运动的方向与行星相同。后者的轨道平面在太阳系空间内是随机分布的,顺行的与逆行的各占一半。在双曲线或抛物线轨道上运动的彗星称非周期慧星,它们经过近日点后便一去不复返了。彗星经过行星附近时,会受行星的摄动而改变轨道。如果将观测到的双曲线和抛物线的轨道往前例推,大多数非周期彗星的轨道都曾是离心率较大的椭圆,这说明可能只有很少的彗星是来自太阳系以外的。彗星一般由彗头和彗尾两部分组成。彗头包括彗核和彗发,有的彗星在彗发外还包着厚厚的一层氢原子云,称为“彗云”。彗核的直径很小,只有几百米到上百公里,但集中了彗星的绝大部分的质量,大彗星的质量为103-108亿吨,小彗星的质量只有几十亿吨,彗核的平均密度约为1克/厘米3,和水的密度差不多。彗发的体积随彗星与太阳的距离变化,其直径比彗核大得多,一般为几万公里,有的甚至比太阳还大,但由于彗发内物质很稀薄,故它的质量很小。一般情况下,当彗星走到距太阳两个天文单位附近时,开始产生彗尾。随着与太阳的接近,彗星显著变大变长。彗星的体积很大,可达上亿公里,宽度从几千公里到2000多万公里,但物质极稀薄,密度只有地面附近空气的10亿亿分之一。彗尾的形状多种多样,一般总是向背离太阳的方向延伸,彗尾可分为两类,一类彗尾较直,由离子气体组成,呈蓝色,称“离子彗尾”或“气体彗尾”,它是由太阳风的斥力作用于彗星中的离子形成的。另一类是弯曲的,称“尘埃彗尾”,这类彗尾是太阳光子的辐射压力推斥微尘而形成的。
小行星,主要分布于火星和木星轨道之间,围绕太阳旋转的为数众多的小天体。按提丢斯—波得定则,在火星和木星之间,距太阳2.8天文单位处应该有一颗大行星。1801年,意大利天文学家皮亚齐发现了一个新行星,命名为谷神星,它距太阳2.77天文单位,但因它的体积和质量太小,不能与大行星为伍,故称为“小行星”。以后的几年里,又发现了另外三颗较大的小行星,它们是智神星、婚神星和灶神星。随着19世纪后期照相技术在天文学上的广泛应用,使发现的小行星的数目急速增加。从1925年起,新发现的小行星算出轨道后,要经过两次以上的冲日观测,才能赋与永久编号和专用名称,有的小行星用古代西方神话中的人物命名,有的则由发现者给与其他名称。目前有永久编号的小行星已达3000多颗。照相巡天观测发现亮度大于照相星等21.2等的小行星有50万颗,小行星的总质量约2.1×1024克,相当于地球质量的0.04%。小行星中最大的是谷神星,它的直径为1000公里,质量为(11.7±0.6)×1023克。除了谷神星等几颗较大的小行星外,其他小行星的直径和质量都很小。小行星的亮度有周期性变化,这是由于它们表面各部分的反照率不同及它们的自转引起的。小行星典型的自转周期为8-9个小时,小行星的自转轴取向毫无规律,呈随机分布。少数较大的小行星可能是球状的,但大多数的形状是不规则的。有的小行星还有自己的卫星。按表面照率的不同,小行星可分为C类(碳质,反照率较小)和S类(石质,反照率较大),另外还有少数小行星的金属含量很高,称M类。绝大多数小行星位于火星和木星轨道之间的小行星带内,轨道半长径界于2.2-3.2天文单位之间,平均为2.77天文单位,少数小行星的轨道半长径比火星小或比木星大。它们的偏心率和轨道倾角多界于大行星和慧星之间,平均为0.15和9.4°。小行星靠反射太阳光而发亮,它们的视亮度跟它们同太阳和地球的距离有关,也跟它们的表面反照率有关。最亮的小行星是灶神星,目视星等为6.5等。由中国紫金山天文台发现的小行星,到1992年为止,已获得正式编号的共有55颗 。
水星,距离太阳最近的行星。中国古代称为辰星。最亮时目视星等为-1.9等,与太阳角距最大不超过28°,由于它离太阳很近,经常淹没在太阳的光辉里,只有在大距前后才能观测到。至今尚未发现有卫星。水星的轨道倾角为7°,是除冥王星外轨道倾角最大的行星。公转的平均速度为47.89公里/秒,是太阳系中运动速度最快的行星,轨道半长径约5790万公里,离心率较大,为0.206,仅次于冥王星。公转周期为87.969日,会合周期为115.86日,自转周期为58.646日,恰为公转周期2/3。19世纪中叶发现水星的近日点进动每百年为5601〃,用经典力学只能解释5558〃,其余43〃无法解释,即“水星近日点进动问题”。有人提出是由尚未发现的“水内行星”引起的,并计算出“水内行星”的轨道,但多次利用日全食进行观测都未发现。直至1915年,爱因斯坦建立了广义相对论后,才得以解决。水星的赤道半径约2440公里,是地球的38.3%,体积是地球的5.6%,质量为3.33×1026克,也是地球的5.6%,平均密度为5.46克/厘米3,仅次于地球,表面重力加速度为373厘米/秒2。反率为0.06,色指数为+0.91,都比月球的略小。水星的表面很象月球,有很多大小不一的环形山及平原、裂谷、盆地等。水星有极稀薄的大气,气压小于2×10-9百帕,由氦、氢、氧、碳、氩、氖、氙等元素组成。由于大气非常稀薄,所以昼夜温差很大,白天温度高达700K,而夜间可降到100K。水星有偶极磁场,赤道上磁场强度为4×10-7特斯拉,两极为7×10-7特斯拉。
金星,太阳系九大行星之一,按距离太阳由远到近的顺序排列第二。中国古代称“太白星”,为除日、月之外全天最亮的星,最亮时达-4.4等。由于金星位于地球轨道内侧,所以总是出现在太阳附近,它与太阳的角距不大于48°,当位于太阳西方时为晨星,位于太阳东方时为昏星,古代的人为它们分别命名,称晨星为“启明”,称昏星为“长庚”。至今尚未发现金星有卫星。金星的公转轨道是一个很接近正圆的椭圆,其离心率仅0.007,轨道倾角为3.4°。与太阳的平均距离为0.723天文单位,平均轨道速度约35公里/秒,公转周期224.7日。金星与地球间的距离变化相当大,最近时仅4×107公里,此时视直径为61〃;最远时可达2.57×108公里,视直径仅10〃。金星是太阳系内唯一逆向自转的大行星,也就是说,在金星上太阳是西升东落的。金星的自转非常缓慢,周期为243日,比它的公转周期还要长。金星上的一昼夜相当于117个地球日。金星的大小、质量、密度与地球都很接近,其半径约6050公里,是地球赤道半径的95%;质量为4.87×1027克,是地球的81.5%;平均密度约为地球的95%。金星有一层非常浓密的大气,表面气压相当于地球的90倍,主要由二氧化碳组成,占97%以上,此外还有少量的氮、氩、一氧化碳、水蒸气,氯化氢和氟化氢等。金星大气中还存在着频繁的放电现象。由于有浓密的大气保护,金星表面较为平坦,环形山的数目很少,有一些不太高的山或山脉。金星表面不存在任何液态水,由于严酷的自然条件,是不可能有生命存在的。金星没有磁场和辐射带,太阳风、紫外线和X射线可以长趋直入,直达大气深处,在离表面附近的地方形成薄薄的电离层。
由于行星大气中的二氧化碳和水气可以让可见光和紫外线顺利通过,对于红外线却相当于不透明。太阳辐射的可见光和紫外线可以穿过它们加热行星表面,行星向外辐射的热能(主要是红外线)却被吸收和阻挡,最终又返回到行星表面,这样,行星的表面温度会不断升高,要在较高的温度下才能达到热平衡。金星大气非常浓厚,而且97%以上是二氧化碳,因此温室效应非常强烈,表面温度达480℃左右,而且基本上无地区、昼夜季节的差别。
地球,太阳系九大行星之一,按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星——月球,二者组成一个天体系统——地月系统。地球大约有46亿年的历史。
一、自转和公转
1543年,哥白尼在《天体运行论》一书中首先完整地提出了地球自转和公转的概念。此后,大量的观测和实验都证明了地球自西向东自转,同时围绕太阳公转。1851年,法国物理学家傅科在巴黎成功地进行了一次著名的实验(傅科摆试验),证明地球的自转。地球自转周期约为23时56分4秒平太阳时,地球公转的轨道是椭圆的。公转轨道的半长径为149597870公里,轨道的偏心率为0.0167,公转周期为一恒星年,公转平均速度为每秒29.79公里,黄道与赤道交角(黄赤交角)为23°27′。地球自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替、四季变化和五带(热带、南北温带和南北寒带)的区分。地球白转的速度是不均匀的,有长期变化、季节性变化和不规则变化。同时,由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用,使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生变化,即岁差和章动、极移和黄赤交角变化。
二、形状和大小
地球是球形这个概念的出现,可上溯到公元前五、六世纪。当时,希腊的毕达哥拉斯学派的哲学家只是从球形最美的观念出发产生这一概念的。亚里士多德根据月食时月球上地影是一个圆,第一次科学地论证了地球是个球体。中国早在战国时期,哲学家惠施已提出地球是球形的看法。
公元前三世纪,古希腊的地理学家埃拉托斯特尼成功地用三角测量法测量了阿斯旺和亚历山大城之间的子午线长。中国唐朝时期,在一行的指导下,由南宫说率领的测量队在河南省黄河南北的平原地带进行了最早的弧度测量,算出了北极的地平高度差一度,相当于南北地面距离相差约351里80步(唐朝的长度单位5尺=1步,300步=1里),从而可算出地球的半径。这项工作比阿拉伯人的类似工作约早100年。在现代,除用大地测量方法外;还可用重力测量确定地球的均衡形状。人造地球卫星上天后,地球动力学测地方法得到很大发展。各种方法的联合使用,使得地球形状和大小的测定精度大大提高。1976年国际天文学联合会天文常数系统中,地球赤道半径α为6378140米,地球扁率因子1/f为298.257。地球不是正球体,而是扁球体,或者说,更象个梨状的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明、地球的赤道也是个椭圆,据此可认为地球是个三轴椭球体。地球自转产主的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀,成为目前的略扁的旋转椭球体形状,极半径比赤道半径约短21公里。地球内部物质分布的不均匀性,进一步造成地球表面形状的不规则性。在大地测量学中,所谓的地球形状是指大地水准面的形状,在这个面上重力位各处相同,是个等位面。日、月对地球的引力作用使地球上的海洋、大气产生潮汐现象,也使固体地球(在某种程度上是个弹性体)发生弹性形变,这就是所谓“固体潮”。
三、质量和重力加速度
地球的质量为5.976×l027克,这是根据万有引力定律测定的。地球质量的确定提供了测定其他天体质量的依据。从地球的质量可得出地球的平均密度为5.52克/厘米3。地球上任何质点都受到地球引力和惯性离心力的作用,二者的合力就是重力。重力随高度递增而减小,也随纬度而变化。赤道上的重力加速度为978.伽(厘米/秒2),两极处为983.2伽。有些地方还会出现重力异常现象,这反映出地球内部物质分布的不均匀性。重力异常同地质构造和矿床有关。地球因受到日、月引潮力的作用,它的重力加速度也有微小的周期变化,最大的可达十分之几毫伽。
四、构造
地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部,有核、幔、壳结构。地球外部,有水圈、大气圈,还有磁层,形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
地球表面十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖,湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液态水层,叫做水圈,从形成至今至少已有30亿年。地球的表层由各种岩石和土壤组成,地面崎岖不平,低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊;高出水面的陆地则有平原、高山。地球固体表面总垂直起伏约为20公里,它是珠穆朗玛峰顶(据中国登山队1975年测定,珠穆朗玛峰海拔高度为8848.13米)和最深的海洋深度(马里亚纳海沟深度约11公里)之间的高差,它超过大陆地壳平均厚度的一半。洋底象陆地一样不平坦,也不平静。洋底岩石年龄要比陆地年轻得多。陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年。陆地上到处可以找到沉积岩,说明在远古时期这些地方可能是海洋。地表虽有少量的环形山,但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山,这是因为地球表面受到外力(水和大气)和内力(地震和火山)的作用,不断风化、侵蚀和瓦解的结果。
长期以来,人们认为地壳构造运动主要表现为地面的隆起和沉降,以垂直运动为主,水平运动是次要的。近十多年来,愈来愈多的科学家认为,地球上部不仅有垂直运动,而且还有更大的水平运动,海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的。1912年伟格纳提出大陆漂移假说。此后,有的地质学家认为,地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆。但在很长时期里许多科学家拒绝承认大陆漂移假说,因为当时人们很难相信有这么大的力量把原先的大陆块撕开,使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置。六十年代初,黑斯和迪茨提出了洋底扩张假说,认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。正是由于洋底扩张假说和板块运动理论的发展,又使大陆漂移学说重新受到重视。
地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈,其下几百公里厚的一层是软流层,强度较小,在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性。岩石圈漂浮在软流圈上。在地球内部能量(原始热量和发射性热)释放时,地内温度和密度的不均匀分布,引起地幔物质的对流运动。地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的隙向两侧方向运动,不断形成新的洋底。此外,老的洋底不断向外扩张,当它们接近大陆边缘时,在地幔对流向下拖曳力的作用下,插入大陆地壳下面,致使岩石圈发生一系列的构造运动。这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次。岩石圈被一些活动构造带所割裂,分成几个不连续的单元,称为大陆板块。勒比雄把全球岩石圈分成六大板块:欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。海底的扩张导致大陆板块发生运动。板块的相互挤压造成了巨大的山系,自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索,最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况;也有的地方,两个板块的岩石同时下沉,造成洋底的深渊,此外,板块的运动还造成了火山和地震。关于板块运动的理论,目前还在不断发展之中,同时也存在许多有争论的问题。
五、起源和演化
对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶,至今已经提出多种学说。现在流行的看法是:地球作为一个行星,远在46亿年以前起源于原始太阳星云。它同其他行星一样,经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。地球胎形成伊始,温度较低,并无分层结构,只是由于陨石物质的轰击,放射性衰变致热和原始地球的重力收缩,才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高,地球内部物质也就具有越来越大的可塑性,且有局部熔融现象。这时,在重力作用下物质分异开始,地球外部较重的物质逐渐下沉,地球内部较轻的物质逐渐上升,一些重的元素(如液态铁)沉到地球中心,形成一个密度较大的地核(地震波的观测表明,地球外核是液态的)。物质的对流伴随着大规模的化学分离,最后地球就逐渐形成现今的地壳、地幔和地核等层次。
在地球演化早期,原始大气逃逸殆尽。伴随着物质的重新组合和分化,原先在地球内部的各种气体上升到地表成为第二代大气,后来,因绿色植物的光合作用,进一步发展成为现代大气。另一方面,地球内部温度升高,使内部结晶水汽化。随着地表温度逐渐下降,气态水经过凝结、降雨落到地面形成水圈。约在三、四十亿年前,地球上开始出现单细胞生命,然后逐步进化为各种各样的生物,直到人类这样的高级生物,构成了一个生物圈。
火星,太阳系九大行星之一,按距离太阳由近到远的顺序排列第四。中国古代称荧惑。火星外观呈火红色,亮度变化明显,视星等在+1.5等到-2.9等之间。卫星两颗,由霍耳在1877年火星大冲时发现。火星公转轨道椭圆形,轨道面与黄道面的交角为1.9°,轨道半长径约为1.524天文单位,轨道离心率为0.093。由于离心率较大,火星的近日距和远日距相差4200万公里,因此火星冲日时与地球的距离有较大的变化。火星的公转周期为686.980日,平均轨道速度为24.13公里/秒。火星自转周期为24小时37分22.6秒,赤道面与公转轨道面的交角为23°59′(比地球稍大),因此火星上也有明显的四季变化。火星赤道半径为3395公里,是地球的53%,体积为地球的15%,质量为6.42×1026克,为地球的10.8%,平均密度为3.96克/厘米3,表面重力加速度为地球的38%。火星大气比地球大气稀薄得多,主要成分是二氧化碳(95%)、氮(3%)、氩(1-2%),水汽和氧的含量极少。火星表面大气压为7.5毫巴,相当于地球上30-40公里高空的大气压。尘暴是火星大气中独有的现象,小规模的尘暴经常出现。每个火星年还会发生一次席卷全球的大尘暴。火星表面的大部分地区被红色的硅酸盐、赤铁矿等铁的氧化物及其他金属化合物覆盖,因而显出明亮的橙红色。火星表面的温度比地球低30℃以上,昼夜温差常超过100℃。在火星赤道附近,最高温度为20℃左右,两极地区的最低温度可达-139℃。火星表面有众多的环形山、火山和峡谷。北半球主要为巨大的火山溶岩平原和一些死火山;南半球到处崎岖不平,环形山星罗棋布。火星上不存在液态水,但有几千条干涸的河床,最长的约1500公里,宽60公里,这说明以前火星上可能有过大量的液态水。火星两极地区被白色极冠覆盖。极冠是火星表面最显著的标志,它的大小随季节变化,处于夏天的半球极冠的范围不大,而处于冬天的半球极冠可延伸到纬度60 °处。极冠由冰和固态二氧化碳(干冰)组成,温度在-70℃到-139℃之间,由于二氧化碳随温度的变化不断的气化和凝结,使得极冠的大小不断变化。极冠中大约保存有大气中20%的二氧化碳,水的含量比大气中多得多,如果极冠中的冰全部融化成液态水,可以在火星表面形成一个10米厚的水层。极冠于17世纪由荷兰物理学家惠更斯发现。火星在许多方面都与地球相近,有被大气包围着的固体表面,有四季的交和季节的变化,它的极冠夏天缩小,冬天扩大,像是冰雪的消融和冻结,火星表面的颜色也随季节发生变化,像是植物的生长和凋零,19世纪末,观测到火星上面有“运河”。因此火星上是否有生命,甚至是否有象人一样的高级生命成了人们非常感兴趣的问题。20世纪60年代,火星探测器发回的资料证明所谓“火星运河”是人眼的错觉造成的,它们实际并不存在。火星表面颜色随季节的变化是一种纯粹的气象现象,火星表面是一个极为荒凉的世界,没有液态水,大气极为稀薄,而且十分寒冷,是不适于生命存在的。1976年,“海盗”1号、2号探测器在事先选定的火星上最有希望存在生命的地区软着陆,采集了土样,土样在实验过程中发生了某种变化,但无法确定这种变化是由微生物的新陈代谢引起的,还是土壤中某种化学过程的结果。因此,现在还不能完全排除火星上存在低级生物的可能性。
木星,太阳系九大行星中最大的一颗,按离太阳由近及远的次序为第五颗。中国古代就认识到木星约12年运行一周天,而把周天分成十二份,称十二次,木星每年行经一次,用木星所在的星次可以纪年,因此木星被称为岁星。是天空中的第三亮星,最亮时达-2.4等,只有金星和冲日时的火星比它亮。木星有众多的卫星,截止到1990年,已发现16颗。1979年,行星际探测器“旅行者”1号还发现木星有一个很暗的光环。木星在椭圆轨道上绕太阳运行,轨道半长径为5.205天文单位,离心率为0.048,它在近日点同太阳的距离比远日点近约0.5天文单位。木星的轨道面与黄道面的交角很小,只有1.3°。木星绕太阳公转的周期为4332.589天,约合11.86年,平均轨道速度为13.06公里/秒。木星是太阳系内自转最快的行星,赤道上自转周期仅9小时50分30秒,两极地区的自转稍慢。由于高速自转,使得它的扁率相当大,达0.0648。木星的自转轴几乎是垂直于公转轨道道的,二者的交角达86°55′。木星的赤道半径为71400公里,是地球的11.2倍,体积是地球的1316倍;质量为1.9×1030克,比地球的质量大300多倍,是其他八大行星总质量的2.5倍,平均密度只有1.33克/厘米3,赤道上的重力加速度为27.07米/秒2,两极为23.22米/秒2。木星有着浓密的大气,主要成份是氢和氦,还含有少量的氨、甲烷和水。用望远镜观测木星,可以看到大气中有一系列与赤道平行的明暗交替的云带,云带的形状随时间不断变化。这表明木星大气中存在着激烈的运动。木星表面的温度很低,根据理论计算,它表面的有效温度应为105K,但地面观测和行星际探测器测得的结果均高于理论值,对木星的红外观测也表明,木星辐射的热能为它接收到的太阳热能的两倍,这说明木星内部存在着热源。木星还有着比地球更大更强的磁层和辐射带。木星磁层比地球磁层大100倍。它可分为三个区域。内区(离木星表面20个木星半径的范围内)具有与地球辐射带相近的强辐射带;中介区(从20个木星半径到100个木星半径)的磁力线被离心力歪曲。内区和中介区都按约10小时的自转周期转动。外区(60-90个木星半径范围内)的磁场很弱,到磁层边界处已趋于零。除很靠近木星表面的部分外,木星的磁场是偶极场,但场的方向与地磁场相反,即地球上指北的罗盘到木星上变为指南。木星的磁轴与自转轴间的交角为10.8°。离木星3个木星半径以内的磁场是4极或8极的,场强为3-11×10-4特斯拉。木星表面大红斑,位于赤道南侧,长达2万多公里,宽约1.1万公里,略呈蛋形。发现于1660年,300多年来尽管它的颜色和亮度不断变化,但形状和大小几乎没有变,大红斑沿逆时针方向绕中心转动,而且在经度方向上有漂移运动,因而肯定不是固体的表面特征。现在认为它很可能是一个大旋涡,或者说它是一团激烈上升的气流。旋涡或气流中含有红磷化合物,大红斑的颜色可能是因此产生的。至于大红斑能长期存在的原因,目前尚不清楚。
土星,太阳系九大行星之一,按离太阳由近及远的次序为第六颗。中国古代称填星或镇星。1871年发现天王星之前,土星一直被认为是离太阳最远的行星。土星有较多的卫星,截止1990年已发现了23颗,它还有易见的光环。土星绕太阳公转的轨道是离心率为0.055的椭圆,轨道半长径为9.576天文单位,即约为14亿公里,它同太阳的距离在近日点时和在远日点时相差约1天文单位。公转轨道面与黄道面的交角为2.5°。公转周期为10759.2天,即约29.5年。平均轨道速度为每秒9.64公里,自转很快,自转角速度随纬度变化,赤道上自转周期是10小时14分,纬度60°处为10小时40分,高速的自转使土星呈明显的扁球形,极半径只有赤道半径的91.2%,土星的赤道面与轨道面的交角为26°44′。土星的赤道半径为60000公里,是地球的9.41倍,体积是地球的745倍。质量为5.688×1029克,是地球的95.18倍。在九大行星中,土星的大小和质量仅次于木星,居第二位。平均密度只有0.70克/厘米3,比水还低。由于土星的大半径和低密度,它表面的重力加速度与地球表面相近。土星的大气以氢、氦为主,并含有甲烷和其他气体。大气中飘浮着由稠密的氨晶体组成的云,有彩色的亮带和暗纹,但比木星大气中的云带规则。土星表面温度约为-140℃,云顶温度为-170℃。行星探测器“先驱者”11号发现土星上有一个由电离氢构成的电离层,电离层温度约为977℃。土星也有磁?br>参考资料:《神秘的宇宙》
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