其他行星上可有四季交替，天气变换？

于雯

春有百花秋有月，

夏有凉风冬有雪，

若无闲事挂心头，

便是人间好时节。

这首诗道出了地球上的四季变换，春花秋月，夏风冬雪。不同景象令人心之豁达，从容淡定。太阳系中其他行星是否也有让人不为琐事烦扰，令人吟诵的好时节呢？

行星轴的倾斜度，绕太阳公转的轨道形状，是否有明显的大气层，距太阳的平均距离和一天的长度。这些都是影响行星季节，天气变化的重要因素。地球上春夏秋冬之间天气差异的主要原因是地轴倾斜角度为23°，正是这恰到好处的23°，使得我们看到诗句中的唯美画面。以地球为参照，具有较小行星轴倾斜度的行星可能具有较小的天气变化，而倾斜角度较大的行星则可能会有更强烈的极端的天气变化。

太阳系中八大行星的轴倾角是各不相同，这使它们各自具有独特的季节周期。

水星（Mercury）的轴几乎垂直于它围绕太阳的轨道平面，这意味着水星上没有季节变化。另外，水星是离太阳最近的一颗行星，并且它围绕太阳的轨道路径为高度椭圆形，加上它表面基本上没有大气，这使得水星上不会出现大气形成的风暴，仅有极端的温度变化，从零下173摄氏度到427摄氏度不等。

金星（Venus）的轴心只是略微倾斜（-3°），且它的轨道也比地球短得多，这使得它的季节变化非常短暂，仅持续55-58天，而不像地球上的90-93天。金星被浓密的二氧化碳大气层覆盖，造成了失控的温室效应，这使得金星全年的平均温度达到了462摄氏度。所有这些因素使得金星的春夏秋冬难以区分。

火星（Mars）和地球一样有四个季节，这得益于和地球差不多大的轴倾角（25.2°）。但是，它们持续的时间是地球的两倍，这是因为火星绕太阳一周大约需要两个地球年的时间。火星运行轨道呈椭圆且它的离心率是太阳系中最高的，与太阳的距离变化在1.38到1.67个天文单位。当离太阳较近时，它在轨道上的运行速度较快，离太阳较远时，运行速度较慢。火星远日点正好在北半球的春季，使得它成为火星上最长的季节，大约持续7个月。夏天是第二长的，持续6个月，而秋天和冬天分别持续5.3个月和4个月。南半球的夏季在近日点附近，冬季在远日点附近。因此，南北半球相比，南半球的季节更极端，而北半球的季节更温和。这些季节性的变化使火星经历了一些极端的天气。例如，火星有太阳系中最大的沙尘暴。它们可以是小范围的风暴，也可以是巨大的风暴（直径数千公里），覆盖整个火星。它们往往发生在火星最接近太阳的时候，很可能原因是由于太阳热使火星大气变暖，并使空气迅速移动，将尘埃从地面抬升。另外，季节对火星最有趣的影响是大气压力的变化，在冬季，火星上的全球大气压力比夏季低25%。发生这种情况是由于火星轨道的偏心和火星干冰极地冰帽与二氧化碳大气之间复杂的二氧化碳交换造成的。

木星（Jupiter）就像金星一样，它的轴倾角只有3°，所以季节之间并没有什么区别。然而，由于距离太阳较远，季节变化较慢。每个季节的长度大约是3年。木星是太阳系中自转速度最快的行星，这使得它在两极会变平，在赤道则会膨胀。同样，像土星、天王星和海王星一样，木星也有一个非常稠密、混乱的大气，可以引起剧烈的风暴。1995年，哈勃望远镜详细观察到了发生在木星大红斑下方的三个巨大的椭圆形风暴群。科学家们认为，木星的大红斑实际上是一场在木星大气中肆虐了至少300多年的飓风。木星的平均温度为零下145摄氏度，即使是在最温暖的天气里，它也是寒冷的。地球的温度是随距离赤道的远近而变化，与地球不同，木星的温度更多的取决于离地表的高度。这是因为它的热量不是由太阳而是由木星自身内部驱动的。

土星（Saturn）的轴倾角近27°，比火星略大。但是当我们谈论太阳系外围的气态巨行星时，季节变化的概念和地球上的并不完全一样。土星上的季节变化很大，每个季节持续7年以上。当卡西尼号宇宙飞船开始它对土星及其最大的卫星土卫六探测使命时，土星处于秋季已经有两年了。当它在2004年到达土星时，土星刚刚进入冬季。

天王星（Uranus）的轨道相对较圆，所以在漫长的一年里，它与太阳的距离大致相同。但是天王星的轴倾角近98°，这导致每个季节持续近20年。它总是很冷，在近四分之一的天王星年（相当于84个地球年），太阳直接照射在每一极上，使木星的其他地方陷入漫长、黑暗的冬季。当阳光多年来首次到达某些纬度地区时，它会使大气变暖，并引发巨大的春季风暴。

海王星（Neptune）是一颗气体巨行星，它的轨道是圆形的，轴倾角为28°，这种倾斜与地球相似，所以从轨道形状和轴倾角看海王星应该有明显的季节变化。但是，海王星远离太阳，从太阳那里获得的能量要少得多，与地球相比，海王星是一颗巨大的行星，其内部核心的热量可以缓和大气温度，因此会减少季节变化的影响。另外，它的轨道非常大，几乎相当于地球的165年。这使得海王星上的每一季都可以持续41年。

其他行星的天气和季节变化都是严酷的，更是难以预测的。当我们在地球上哀叹一个漫长炎热的夏天或者一个寒冷糟糕的冬天时，不妨幻想一下，如果我们在海王星上，下一个暑假来临时，你是否已經白发丛生了？突然间，你会发现，夏有凉风冬有雪，周围的一切都是你的诗与远方。

（编辑/高纬时）