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行星射电
【中文词条】行星射电
【外文词条】radio emission from the planets
【作者】李春生
         太阳系行星发出的射电。射电天文观测行星的优点是能得到光学天文所不能观测到的行星大气深处或固体表层的温度。一般说来﹐行星的射电都是比较微弱的。
         水星 是最靠近太阳也是很难观测的行星。过去一直认为﹐水星总是以同一半球朝向太阳﹐因此﹐另一背向太阳的半球就不会受热﹐其温度应该接近于0k。可是初期的射电测量已表明水星上昼夜射电温度在 450~150k之间变化。后来﹐在波长11厘米上的射电观测也没有发现明显的相位变化﹐昼夜的温度为300~200k。雷达观测证实水星的自转周期约59(±3)天﹐不等于约88天的轨道公转周期。水星的日照面和背日面的温度几乎相等﹐而水星的射电又是从昼热夜冷所影响不到的表层下面发出的﹐因而温差很小。
         金星 波长短于1厘米的射电测量﹐得到金星温度为300~400k﹐波长大于3厘米的射电测得的亮温度都接近600k。这表明金星本身固体表层温度接近600k﹐而由红外测得的大气上层温度约为220k。毫米波测得的温度代表金星大气中间高度上的值。空间探测器的射电测量肯定了地面射电望远镜的观测结果。进入金星大气层的空间飞船的测量表明﹐金星表面的大气压力约为地球大气压力的100倍﹐这表明金星表面覆盖著浓厚的大气﹐特别是它的二氧化碳含量很大﹐具有温室效应﹐保持金星表面的高温。观测到的亮温度和测得的大气组成的密度﹐符合以上的解释。透过金星的浓厚大气﹐雷达观测确定了靠光学方法不能测出的金星自转周期约为 243天(见雷达天文方法)。
         火星 火星平均红外温度是217k(日照面和背日面的平均值)。波长3﹑6﹑11和21厘米的射电测量所得温度与此一致﹐但是波长短于3厘米的射电测量所得温度是170(±10)k﹐比上述值要低得多。所有以上波长上的射电都是火星表层发出的热辐射﹐火星大气对它们不可能有很大的影响﹐因为火星表面的大气压力只有 7.5毫巴﹐不到地球上的百分之一。
         木星 1955年证实木星射电以来﹐已经在从1毫米到几百米的宽阔波段内观测到木星的射电﹐根据性质可将这些射电分为三种成分。波长短于 7厘米的射电主要来自热源﹐热源产生于构成大部分可见圆面的浓厚大气层中﹐这些波长的辐射都在140k左右。在更长波长上的辐射主要是非热的(见热辐射和非热辐射)﹐而且又可细分为两种不同的成分﹕一种是厘米波和分米波成分﹔另一种是十米波和百米波成分。前者是辐射功率稳定后者是木星的射电爆发。稳定成分的波长约在5~300厘米之间﹐辐射区域远比木星圆面大得多﹐辐射具有很强的线偏振﹐是由木星强磁场中的高能电子产生的同步加速辐射。空间飞船已测出木星上存在磁场和高能粒子。木星磁轴同木星自转轴的交角大约是108﹐木星自转时辐射强度和偏振就会变化。根据这些变化﹐已精确地测量出木星固态核的自转周期为9时55分28.93秒。这同由十米波射电观测所得结果一致。关于十米波和百米波的木星射电暴发。
         土星 在波长从 1毫米到94厘米的波段内都已观测到土星的射电。毫米波测得的温度约为130k﹐而在94厘米上测得的则接近540k。所有这些射电都是来自土星气体的热辐射。1979年美国发射的行星际探测器“先驱者”11号在离土星130万公里处发现了土星的磁场﹐它的范围比地球磁场的范围大上千倍。
         天王星和海王星 天王星和海王星的射电频带较宽﹐亮温度从波长3毫米的100k逐渐增加到3厘米的170k﹐这些射电都是来自大气可见层下面的热辐射﹐波长愈长﹐产生辐射的层次愈深。天王星和海王星的内部结构应该是相似的﹐核体可能是由0.5~1个地球质量﹑温度在2﹐000~3﹐000k的岩石物质构成的。其中有些物质﹐主要是铁化合物可能具有金属的形式而且可能是形成磁场的基础。根据行星际监测站6号的观测﹐发现它们的射电爆发的产生需要有环绕行星的磁层。因此﹐这一发现支持了岩石-金属核体的假说。

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