若将太阳系八大行星“劈开”,其内部核心因行星类型差异呈现截然不同的面貌。类地行星(水星、金星、地球、火星)以固态核心为主,类木行星(木星、土星、天王星、海王星)则多为高压下的特殊形态核心。
水星是最小的类地行星,核心占比超体积60%,主要由铁镍合金构成,外层包裹薄层硅酸盐岩石。金星与地球结构相似,拥有半径约3000公里的金属核心(铁镍为主),外覆硅酸盐地幔和地壳。地球核心分固态内核(半径1220公里,铁镍晶体)与液态外核(厚约2200公里,液态铁镍),外核流动产生磁场。火星核心较小,半径约1800公里,可能为部分熔融的铁镍合金,外层是较薄的硅酸盐地幔。
类木行星中,木星和土星为气态巨行星,无固态表面。木星核心可能是岩石与冰(水、氨)的混合体,质量约地球10-15倍,外覆液态金属氢层(高压下氢呈导电液态)。土星核心类似木星但质量较小,液态金属氢层更薄,因整体密度低,核心占比可能更小。天王星和海王星属“冰巨星”,核心为岩石与冰的致密混合物,外层是高压下的液态“冰幔”(水、氨、甲烷冰在高温高压下呈离子态液体),最外层是氢氦气体。
这些核心差异源于行星形成时的物质积累与演化,类地行星聚集重元素形成固态核,气态巨行星则捕获大量氢氦,核心被高压重塑。
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