地球：太陽系中最結實的“肌肉男”

地球：太陽系中最結實的“肌肉男”

在我們的太陽系各大行星中，地球是最“結實”的，其密度是5.51 g/cm 3 ，比其它行星都要大，相比較而言，密度最低的土星只有0.69 g/cm 3 。地球是如何練成一個結實的“肌肉男”的?

行星的成長史

太陽系是在大約46億年前形成的，在太陽系形成初期，太陽之外的其它天體還沒有形成，所有的氣體和塵埃都圍繞太陽形成一個巨大的圓盤。太陽系所有的行星包括我們的地球都誕生於這個圓盤，圓盤中的物質組成了行星。

那麼，行星間是按照什麼原則來“瓜分”這些物質的呢?

在行星誕生的過程中，恒星不停地向外發出強烈的輻射和熱量，中心區域溫度較高，而靠外的區域溫度較低。隨著恒星逐漸變熱，輻射更強，一些在早期階段出現的、且過於靠近恒星的行星上的岩石和冰將被氣化，一部分氣化物質被太陽吞噬，一部分氣化物質被推向更遠的外圍。這使得星盤中較輕的元素被“吹”向外側，而在越靠近星盤內側的地方，較重元素的比例就越高。因此，離太陽越近的地方組成行星的物質越重，反之則較輕。

行星形成後，它們的質量也不是一成不變的。在變幻莫測的宇宙中，行星的運行並不穩定，有時會離太陽更近，有時也會遠離太陽。在靠近太陽時，行星表面原本處於冰凍狀態的物質會揮發，而只留下核心的物質。離太陽較遠的行星則能保住更多的物質，比如離太陽有一定距離的木星和土星連氫、氦等輕元素也能抓住。

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久而久之，就形成了太陽系現今的總體布局：接近太陽的行星瓜分了較重的元素，離太陽遠的行星則只能選擇較輕的元素，所以水星、金星、地球和火星是較為密實的固態行星，而處於外圍的木星、土星、天王星和海王星成為了氣態行星。

如果根據這一規律，水星才應該是太陽系中密度最大的行星，但實際上水星的密度是5.43 g/cm 3 ，比地球略低。

為什麼會這樣呢?因為地球的質量比水星要大得多，大質量使得地球向內壓縮的引力更大，物質就會被壓縮得更緊密，此時地球的密度就會比水星更大。

行星“變形記”

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從質量上比，氣態行星的質量遠大於固態行星;然而，氣態行星的密度要比固態行星小得多。科學家發現，如果一顆行星的質量小於兩個地球質量，那麼這顆行星將成為一顆類似地球的岩石行星，其密度顯著增大。如果超出兩個地球的質量，那麼行星就能抓住更多氣體，甚至成為一顆氣態行星，導致整體密度極大地下降，這解釋了土星為什麼是太陽系中密度最低的行星。

但是如果行星的質量繼續增加，就會發生引力坍縮現象，質量越大的天體，向內壓縮的引力越大，物質就會被壓縮得更緊密，此時星球的密度反而會變大，因此木星的密度比土星要大。行星質量繼續增加的話，其自身引力還可能將行星核心的原子壓碎，發生核聚變反應，由行星轉變為恒星。

現在我們知道，地球具備了成為一個“肌肉男”的所有優勢：恰到好處的質量使得地球成為一顆固態行星，沒有巨大的氣體包裹層，其密度天然比氣態行星要高。如果木星的大氣被太陽完全剝離，它將成為太陽系中密度最高的行星，因為它的核心沉積著重元素，還具有將核心擠壓密實的巨大引力，使其密度比原本的密度還要高。而在太陽系的固態行星中，地球擁有最大的質量和最大的自身引力，地球得以被充分壓縮，因此，雖然地球的構成元素整體上比水星的構成元素要輕(約輕上2%～5%)，但是密度卻比水星高約2%。

因此，正是種種偶然和必然因素的疊加，使得地球逐漸成為了我們如今看到的太陽系中最“結實”的行星。