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(简答题)

比较类地行星和类木行星,它们的物理性质有何差异?为什么只有地球上存在着生命?

正确答案

类地行星的共同特征为:距太阳近,体积质量小,平均密度大,表面温度较高,中心有铁核,金属元素含量高,卫星少或没有;巨行星的共同特征是:距太阳比类地行星远,体积质量大,平均密度小,表面温度低,主要由氢、氦、氖等物质构成,卫星多且有光环;远日行星的共同特征为:距日远,表面温度最低,都在 200℃以下,平均密度介于前两类行星之间,表层气体以氢和甲烷为主,有卫星,天王星和海王星有光环。
地球成为有生命活动的世界,主要是因为地球在太阳系中具备为生命的形成和发展所必需的自然条件:
首先,地球不但与太阳的距离适中,而且自转和公转的速度也比较适中。这就使得全球能均匀地接收到适量的太阳辐射,表面平均温度为15 C,适于万物生长。由于温度的关系,使水在大范围内以液体出现,形成水圈。这种适于生命发生发展的条件,是太阳系其他行星所不具备的。
其次,在八大行星中,地球虽然质量不大,但是密度最大,主要由重元素组成,具有一层坚硬的岩石圈。这样,不但使液态水有了贮存之地,而且岩石经风化作用等孕育了生物必需的土壤。其他行星有的是由气体或液体组成(木星、土星),有的虽有固体外壳,但无水可存(水星、金星)或有冰无水(天王星、海王星),同样不具备生物生存条件。
第三,地球的质量以及与质量相关的引力适中。这就使气体能够聚集在周围,形成包围地球的大气圈,并经过长期演化形成了适宜的氮氧成分和适量的二氧化碳及水汽。大气的这种组成不但是生命活动的必备条件,而且由于大气层的存在,又使得地球上生物免遭太阳紫外线等的直接杀伤(如臭氧层的保护作用)和流星体的直接撞击,并使水和热量得以调节和运动。其他天体有的因引力太小无大气(木星、冥王星),有的因引力过大,大气层浓厚,且多由氢和氦(木星、土星)组成,有的含二氧化碳量过大(金星、火星),都不宜于生命活动。
第四,地球不但有铁质核心,还有适中的自转速度,因而形成了较强的永久性磁场。地磁场在太阳风作用下形成了防止太阳紫外线和高能粒子流危害有机体的磁层。而水星和金星只有微弱的磁场,火星没有磁场,这是因为火星缺少金属核心,水星和金星自转速度太慢了的缘故。

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