行星

观看《行星》就如乘坐NASA发射的太空探测器置身于一场无与伦比蔚为壮观的行星之旅。

首先，必须称赞它的科普性。

作为一个仅有些许天文知识的人来说，看完五集纪录片，对于太阳系内各大行星的位置、基本特征都有了一个大概的认识，对于个别行星的突出特点更是印象深刻，如太阳系最大的巨型气态星木星，由于它强大的引力作用，且位于太阳系内圈外围，当在太阳系横冲直撞的岩石试图冲入内圈攻击地球及其他类地行星时，木星边扮演了拦截者的角色，以强大的引力让这些岩石撞向自己，从这个角度来说，木星便是地球及类地行星的安全卫士。

当然整个太阳系最瑰丽的景象莫过于土星闪亮的行星环，那是由众多固态冰组成的美丽行星环，任何人都会为之感到惊奇，我也不例外。

其次，每每学习宇宙知识时，作为一个渺小普通的个人，都会有一些很特殊的情感油然而生，宇宙如此广阔，地球以外的世界绚丽而又未知，目睹宇宙中那些波澜壮阔的景象似乎让我从这平凡乏味的生活中获得了解脱，哪怕这超越平凡的感觉只能持续那么一小会，但也显得极为珍贵，它让我感受到生活之美、科学之美。

在短视频横行的年代已经很少有这样让人意犹未尽的长视频了，感谢导演及解说，也再次向勇于探索未知宇宙的科学家们致敬！

1、行星的距离、公转、自转

天文单位是一个距离的单位，英文是Astronomical Unit，简称A.U.。为了方便太阳系的度量，我们把“太阳—地球”的距离作为1个天文单位。那么太阳到火星的距离是1.5个A.U.，太阳到木星是5个，土星10个，天王星20个，海王星30个，冥王星40个。

太阳是太阳系的质心，占据了太阳系99.99%以上的质量。因此太阳系的质心几乎就是太阳的质心。越靠近太阳系质心，行星越拥挤。越往外，越疏散。这像是一个数学规律，银河系，原子核外电子云、人类的大城市、奶奶做的蛋糕，似乎都遵循这个规律。

行星围绕太阳在公转。这也可以理解为，太阳系这个系统（从太阳到边缘的奥尔特云）在自转。就像银河也在自转。

而且，越靠近质心的行星，牺牲了引力势能，但公转速度更快。

理论上推导，八大行星的自转方向应该是一致的（自西向东），且旋转轴都是垂直于黄道面。但我们发现事实并非如此。每个行星的自转都有一定程度的偏移。比如地球是23°26′，天王星是97°77′（几乎是躺着打滚），进行是177°3′（反方向自转）

这是因为他们收到过无数次的撞击，看下月球表面的陨石坑，不计其数

2、万有引力

万有引力是宇宙的基本作用力之一，万有引力是任何有质量的物体之间必然发生的相互作用。

万有引力可以无视任何物质的阻挡，直接越过空间，发挥作用。就算把我放到地球的核心中，太阳的万有引力也会作用于我。

宇宙中，强者说了算。谁更大（本质上是更重），就捕获其他物体变成自己系统的一部分。月球可能是地球捕获了路过的小行星（假说），土星土星天王星海王星的卫星大部分是捕获而来。

3、潮汐力

潮汐力是万有引力的一个变种，本质是引力的力差。

当月球对地球产生引力时，地球庞大身躯的不同点因为距离月球的距离不等，因此受到引力大小也不同。从而产生引力差就是潮汐力。

这种引力差在赤道上表现最为强烈，当月球绕着地球转一圈时，地球海洋的浪潮也会循环一圈（就像体育场中的人浪）。

因为引力场是无视物质阻挡的，所以潮汐力还会产生一些额外作用。

比如当海王星刚刚捕获海卫一时（一个自由的小行星路过此路，被海王星抓住不放了，好可怜），海卫一的公转轨道是椭圆形。这就导致了潮汐力对海卫一躯体的不停变化和揉搓。这导致了海卫一的内核被加热，以至于喷出了岩浆。

同样，潮汐力也在反复拉伸土卫二，其内核被加热，引力能也转化为热能喷射而出。

当小天体绕着大天体运动时，距离大天体过近的话，潮汐力作用于小天体的每一个部位，这会把小天体拉扯得细长，直至扯成碎片。这个临界距离称作洛希极限，通常是大的天体直径的2.44倍。

行星环就位于洛希极限这里。土星有一个超美的大光环，最初光环其实是一颗卫星，被潮汐力扯为碎片，慢慢摊薄在洛希极限的边缘上，成为了土星光环，平均厚度仅有10米。

其实，土星光环就是土星引力场的一个表象。

4、吸积盘

太阳系最初是一片混沌的星云时，在漫长的万有引力和星体的混乱碰撞之后，逐渐形成了一颗太阳、八大行星、几十颗卫星、几十万个小行星。

这些星体几乎都在一个盘面上，即和太阳自转赤道一致的黄道面。

不仅太阳系，几乎所有的星体系统的运动稳态都如此。银河系、仙女星系、其他恒星系、木星光环、躺滚的天王星光环、伽马射线暴，类星体或大质量黑洞、都如此。

这在天文学中是一个非常普遍的现象，称之为【吸积盘】。

这是一个数学问题，是万有引力和角动量经过一系列作用后的平衡态。

吸积盘的核心还会向垂直方向喷射出能量。对此感兴趣的可以去查阅资料。

5、内核

岩石类行星——水金火星和地球——的内核很小，上面是地幔和地壳。顺便提一下，地球火山的能量就一部分来自于内核放射性物质。

气态巨行星——木星土星——有一个很小的石质内核，内核之外被厚厚液态氢原子包覆着，再往外是厚厚的气体。

冰巨星—-天王海王星——中心也有石质内核，半径不到20%。内核之外是厚厚的地函，是由水和氨等组成的稠密流体。最外面是氢/氦组成的气体外壳，占有剩余20%的半径。

地球的内部是液体，外壳是薄薄的坚硬岩石。而气态行星和冰巨星正相反，内部是硬核，外边是液态，最外边是气态，但他们的卫星却具有和地球一样的坚硬外壳。

6、小行星带和冥王星

太阳系有两个小行星带，一个是位于火星和木星之间的小行星带（一般称为小行星带），另一个是海王星之外的小行星带（一般称为柯博伊带，厚厚的柯博伊带是太阳系的边缘）。

小行星带大约有50万颗小行星，他们本来可以一个大行星，位于火星和木星之间。但在太阳系形成初期，他们未能积聚形成一颗大行星，结果留下了大批的小行星，最可能是原因是木星的引力影响。

木星和小行星带处于一个公转轨道上。木星在用自己庞大的引力牵动着小行星带的转动。这也阻挡了这50万颗小行星撞向地球的数量。而且木星成功捕获了很多可能危害地球的天体。木星对地球的影响仅次于太阳和月球。

38亿年前，太阳系还处于陨石大冲撞时期。木星冲进小行星带，吸引走了大量物质。这导致形成期的火星缺少了质量，只有金星或地球的1/10。后来土星的出现，把木星又吸引回去了。

另外讲下柯博伊带。在柯博伊带中，最著名的就是冥王星。1930年代美国一个农场小伙子（天文爱好者）发现了冥王星，当时误以为是一颗行星。

后来发现在柯博伊带中，还有好几个和冥王星大小接近的行星，比如谷神星。于是他们都被归入了柯博伊带小行星。

7、磁场

地球上的极光，就是地球磁场产生的美景。

地球的内部是融化的铁水。地球的自转导致了铁水的回旋，从而形成巨大的磁场。磁场是一道无形的屏障，挡住了太阳风，从而地球上才得以出现生命。地球的生命又主动改变了地球，大气，海洋、生态。【在地球上的每一个生命都值得尊重，在浩瀚宇宙中的每个生命都值得珍惜】

火星本来也有磁场，有海洋，也发现了有机物，具有生命出现的特征。但不知为什么火星磁场被关闭了，剧烈的太阳风吹走了火星的大气，火星的海洋就挥发掉了。

8、生命

只要有物质存在，就会产生生命。

原子由于核聚变，形成大序号原子。原子结合成分子。分子结合产生无机物。在海洋中的热量催化下，无机物产生化学反应，形成有机物。有机物继续化学反应，从而出现最原始的生命。生命产生于地球本身的化学变化。

原子—大原子—分子—无机物—有机物—原始生命。这是个必然的过程

金星和地球一样大。但金星的温度是475°，二氧化碳占96%，大气压是地球的89倍。这对生命来说是个地狱。为什么地球和金星，一个是天堂，一个是地狱？

答案就是他们和太阳的距离。在太阳早期，金星上也有海洋，也会下雨。下雨对一个行星的生态系统来说，是一个非常好的气候，有水才能产生化学反应。

另外泰坦土卫六表面的液态甲烷，像流水一样，科学家在土卫六发现了被液体磨圆的石头。火星上也有被水磨平的石头，据推测火星曾经有占表面积1/5的巨大海洋。

40亿年前的地球却是个有毒的世界。随着太阳的成长，生命的接力棒由火星传给了地球。

9、大气圈

地球大气层包裹着大气圈，这就是人类的活动的空间。

人类生活在大气圈里，生活在大气压（头顶上100公里的气体圆柱）下，生活在地表之上。

而且人类文明和其所在的地球生态圈，也不仅仅属于地球，而是属于太阳系。因为太阳和行星们一起创造保护了地球生命的诞生。

为什么人类要花钱探索宇宙？ 只需要看一个照片，在太空中看，地球的大气层非常薄薄的一层，人类就生活在这个大气圈这薄薄一层里。相比宇宙来说，太小了，也太脆弱了。

而且你们相信吗，在我们的地球之外，还存在这美、知识、艺术、文化。

每次看和宇宙有关的纪录片时，我都会生发出：“我是如此幸运”的感慨。

看这部更加。

在万亿级的星系中万亿级的恒星系统里万亿级的行星数量中，只有太阳系中的天体在千万种偶然性里每次选择都确保了地球产生生命，而在生命进化过程中它们又在千万次重大选择中为人类的出现扫平了道路而不是让恐龙掌控了这颗星球。

在人类千年文明史中都几乎一帆风顺直到今天，而我又在30多年前的一天在我这个个体生命诞生前经过了卵子对精子的亿级别选定。

然后，直到今天这个时刻我还能回看了解到这一宏大历程，敲击几下键盘描述我的心理活动。

足够幸运了，还要什么锦鲤？

已经是我心目中今年最佳天文纪录片了。

Why do we explore,some people ask?

Shouldn’t we deal with the problems here on earth before we committing time and energy and resources to exploring the stars?

Well, I think focusing entirely on our motes of dust would be a profound mistake.

It would mean that we’d taken the decision to sit huddled in a tiny corner of the solar system wondering what we’re doing here.

It would mean that we’d taken the decision to fight amongst ourselves for ever more precious resources confined below a thin shell of air on a small rock rather than following the three dimensional path marked out by the lights in the night.

“登山是智慧生物的一个本性，他们都想站得更高些看得更远些，这并不是生存的需要。”——刘慈欣《山》

让人心潮澎湃的角度！

单纯我们的银河系里的恒星就有数千亿颗，其中有些比太阳更大 更亮 也更辉煌，从银河系和恒星的角度说 太阳系中的恒星不过是阳光偶然掠过的一颗沙粒，但是40多亿年来，这些微尘之上却写就了许多鲜为人知的壮丽诗篇

行星在沉寂平静中孕育，在混乱中成型，他们的命运相互纠缠 超出我们的想象

在太阳诞生后的最初数百万年里 它的周围还没行星出现 只有无尽的尘埃和气体 这些是太阳诞生时残留的材料 经过上千万年，尘埃开始慢慢结合集聚，形成最初的岩石 最终这些岩石在引力的作用下 创造出了行星的胚胎 随后催生了距离太阳最近的四颗行星

地球是太阳系中一个特别的世界，甚至是数千光年的范围内也是如此，我们的世界确实有其独特之处，地球大小得当 与太阳的距离恰到好处 使他在数十亿光年内 能够保持大气层 进而保护了地球上赋予生命的海洋 每颗类地行星曾经都有酷似地球的环境 都曾有过生命诞生的机会

我们很难想象 夜空中行星的所在轨道 会发生变化 它们似乎是永恒不变的存在 我们往往会把太阳系看作是 瑞士手表一样的精密的天体表盘 如果已知的两个行星的体量和运动周期 那就可以计算出它们的精确轨道，但是银河系里相互作用力吸引的行星不计其数 彼此之间的引力场在几米的差池内都会发生巨大的变动 所以行星的运动轨迹不是一成不变的

水星在离太阳1.7亿公里的地方孕育 那他所在的空间区域很可能是年轻的火星的形成地 在这片空间里 数十颗行星胚胎你推我搡 争夺最佳位置 在一片混乱中 某个大型天体把水星推向了太阳的怀抱 水星与另一颗行星胚胎发生碰撞 大部分的底壳和地幔 散入了茫茫宇宙

金星被高辐射云层笼罩 温度 457摄氏度 大气层 二氧化碳含量96.5% 大气压是地球大气压的89倍 这里是人间地狱 没有生命能存活 金星在形成之初 跟太阳的距离合适 其表面出现了类似地球的繁荣景象 天堂的大门打开 奔涌的水流浸透金星 大小河流随处可见 这里成了海洋的世界 金星的大气层就像厚厚的被子 保证体表的恒定温度和海洋的存在 多亏了温室效应 渐渐的年轻的太阳变得越发明亮 金星的表面温度也随之升高 越来越多的水蒸气进入大气层 温室效应变得更加剧烈 雨水等不及到达地面 已经被蒸发掉了 金星的大气恒温系统失衡 从此金星的繁荣时光一去不复返

火星的体积比金星小 也有过水源的 但没有大气层的庇护 水分逃逸

生命早已和地球构造紧密交织在一起 他是所有大陆和海洋的重要组成部分 地表一直存在液态水他 确保大气平衡 维持地表温和气候 地球安然享受太阳的时间是最长的 这为复杂有机化学的发展创造了条件 今天我们的星球生机勃勃 到处洋溢着生命之花 但这不会长久 地球的命运终将跟随其他岩石行星的脚步 即使我们察觉不到每天的细微变化 但太阳的老化过程不可逆转 我们可以肯定的说 太阳即将走向消亡 因为我们知道恒星内核所发生的物理和核物理变化 当太阳的核心氢燃料彻底耗尽 它的外部边缘将会膨胀 他将进入红巨星阶段 太阳将会向外扩张大约数百万公里 水星将会首当其冲 受到吞噬 然后金星也将走向生命终点 昔日生命繁荣的景象将会随风消逝

当视野放大到宇宙，观察范围延展到几百亿年，会发现作为一个生命个体之微小，当自己退回到一粒尘埃的视角，那些比我们自身伟大的存在就是上天的恩赐 心中不免产生侥幸和微妙的感恩戴德……多少次生命都会消失在这些飘渺的轮廓之中，安宁、摇曳、悠远，如一颗微小的星辰消失在苍茫的宇宙，有声无息。在这美妙又严酷的消失中，敬畏与恐惧都可以无处遁形，好像只有在这种消失中，寻找和重现才会获得意义，好像只有在这种消失中，一切的荒凉与荒诞才会迸发出一种力量

木星为太阳系的类地行星清理出轨道

也算是治愈片了，也是了解一些大格局的东西后 再瞅瞅自己的小盘算 小欲望 小恐惧 微不足道！人类只不过是生物演化史上的一次呼吸 一秒心跳而已！

每一帧画面都超级震撼

<1>眺望星空，狭心渐广

“有些人会问我们为什么要探索宇宙？难道我们不应该先处理好地球上的种种问题，然后再投入时间、精力和资源去探索那些星星吗？我认为把注意力完全放在地球这个宇宙尘埃上是莫大的错误，那将意味着我们人类决定蜷缩在太阳系的一个小角落里，对我们所做的事情迷惑不解，那将意味着我们人类决定为了越来越珍贵的资源而相互斗争，把自己限制在薄薄的一层大气之下，一块渺小的岩石之上，而不是去探索那条由夜晚星光勾勒出的立体路径。”——by布莱恩·考克斯教授

<2>探索生命的意义

“我们刚刚得知45秒后探测器发出的信号会消失，探测器也将坠毁，土星见证了太阳系历史上的一些最壮观的场面，现在却在吞噬讲述它非凡故事的探测器，卡西尼号探测器和土星最终融为一体。经过长途飞行我们前往土星，去体验和探索这至美的景色，但最终我们会在地球上提升对宇宙的认识。卡西尼号探测器和它的科研团队，称得上是最伟大的探险家之一，这项任务具备探险的所有要素，一艘飞船和它的船员，穿越未知的海洋前往陌生世界，探索和了解美丽的新事物。正如探索中经常遇到的情形一样，真正的宝藏总是隐藏在出人意料的地方，这一次是在土星环的阴影之中，我们发现了土卫二的小小世界，它或许能孕育生命，这让我们更加确信，人类在宇宙中并不孤单，看，这就是我们的发现之美，如果我们真在土卫二上发现了生命，会有意义吗？毕竟只是些微生物，是的，而且很重要。我认为我们正处在历史上的一个阶段，我们需要一种自我认可或者说是提醒，在我们的世界之外还存在着美和知识，甚至是生命和意义，这很重要。”——by布莱恩·考克斯教授

<3>致敬

致敬片中提及的探测器及背后的科研团队

水星-距太阳5800万公里

2004 信使号水星探测器

金星-距太阳1.08亿公里

1982 金星13号探测器

地球-距太阳1.5亿公里

火星-距太阳2.3亿公里

1964 水手4号探测器

1971 水手9号探测器

2005 火星勘测轨道飞行器

2011 好奇号火星探测器

2013 火星大气与挥发物演化探测器

2018 Insight号探测器

木星-距太阳7.8亿公里

1989 伽利略号

2007 黎明号探测器

2011 朱诺号探测器

土星-距太阳14.3亿公里

1977 旅行者1号探测器

1977 旅行者2号探测器

1997 卡西尼号探测器

天王星-距太阳29亿公里

1977 旅行者2号

海王星-距太阳45亿公里

1977 旅行者2号

冥王星-距太阳59亿公里

2006 新视野号探测器

太阳系外

Now 旅行者1号已飞出太阳系

Now 旅行者2号已飞出太阳系

<4>黑镜气质的开场曲，太空歌剧的无垠感

近1分种的开场歌曲让人身临其境跟随着探测器的视角走近每一个行星世界。

Muse《The Void ((Acoustic Version))》 //c.y.qq.com/base/fcgi-bin/u?__=ykh1pOU @QQ音乐

片中的BGM和旁边赋予每一个探测器人的生命感，它们带着人类的科技和勇气探索未知的世界，用微弱的电磁波向人类描述它们新发现的故事，然后耗尽生命坠入那颗行星成为故事的一部分，或者像一个无止境的旅行者一样独自步入黑暗之境，继续向人类传来更远的太阳系外的讯息。