【深度認識】類地行星
如果你望向夜空，看到點點繁星和那皎潔的月亮，你可曾好奇，有沒有跟我們地球一樣的「鄰居」？在人類探索宇宙的歷史上，「類地行星」（Terrestrial Planets）這個概念總是令人著迷。留意一下，地球並不是孤獨地繞著太陽轉，在我們太陽系內部，還有一些擁有堅硬表面、岩石結構、大小質量與地球相似的行星，它們就是我們所說的「類地行星」。
什麼是類地行星？
在太陽系中，分為兩大類行星，一類是「類地行星」，另一類則是「類木行星」（Jovian Planets）。「類木行星」像木星、土星那些巨大、主要由氣體和冰組成，但「類地行星」就跟我們的地球很像──外貌和結構都是岩石，也有金屬核心。它們體積較細小、密度較高，並不像木星這樣龐大而膨脹，反而像一顆穩實的石頭。
太陽系裡的「類地行星」包括水星（Mercury）、金星（Venus）、地球（Earth）和火星（Mars）。有時，月球（Moon）和某些矮行星（如穀神星Ceres）也被討論在內，甚至在太陽系外也有被稱為「超級地球」（Super-Earth）的類地行星。
基本參數：量化比較
| 行星 | 直徑(公里) | 質量(地球=1) | 與太陽距離(百萬公里) | 表面溫度(°C) | 組成成分 | 自轉週期 | 公轉週期 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 水星 | 4,879 | 0.055 | 57.9 | -173 ~ 427 | 岩石、鐵 | 58.6地球日 | 88地球日 |
| 金星 | 12,104 | 0.815 | 108.2 | 462 | 岩石、鐵 | -243地球日（逆向） | 225地球日 |
| 地球 | 12,742 | 1.00 | 149.6 | 平均15 | 岩石、鐵 | 24小時 | 365.25日 |
| 火星 | 6,779 | 0.107 | 227.9 | -140 ~ 35 | 岩石、鐵 | 24.6小時 | 687日 |
四大類地行星，其體積和質量由水星最小到地球最大，普遍有堅硬的表面。最有趣的是金星──不但體積接近地球，連質量都幾乎一樣，常被稱為「地球的姊妹行星」。但表面溫度卻高達 462°C，可以煮融鉛，主要由於它的大氣溫室效應（Greenhouse Effect）。火星則溫度低，但我們地球的水和宜人的大氣條件才使得生命得以出現。
「內圈」的行星家族——水金地火
如果把太陽系想像成校園操場，類地行星就像緊貼著操場跑道的四個小空間，一圈圈環繞太陽。這幾顆是最靠近太陽的行星，因此也被稱為「內行星」（Inner Planets）。
- 水星：距離太陽最近，表面烏黑且坑坑洞洞。日夜溫差極大，好像沙漠白天熱得燙腳、夜晚又冷得發抖，因為它幾乎沒有大氣層保存熱量。
- 金星：比地球略小，長年為厚厚的雲（主要是二氧化碳及硫酸）覆蓋，空氣壓力高達地球 90 倍，溫室效應極強，猶如一個巨大焗爐。像在壓力鍋裡生活，不到幾分鐘器材都會融化。
- 地球：我們的家，是目前已知唯一有豐富水資源和生命的行星。地球大氣含氮（約78%）、含氧（約21%），保護地表溫度適中，又能形成臭氧層阻隔紫外線。
- 火星：外表紅紅的，氣氛稀薄，主要成分是二氧化碳，被譽為「紅色星球」。火星表面曾有水的痕跡，科學家積極搜索生命存在的可能。
深入看細節：成分與結構
類地行星由內至外通常分成三層：
- 核心（Core）：主要由鐵和鎳組成，地球的外核甚至是液態狀態，流動的鐵產生磁場，這對保護地球免受太陽帶電粒子的侵襲很重要。
- 地幔（Mantle）：由矽酸鹽岩石組成，可以隨著熱力而慢慢流動，似乎像一鍋慢慢被加熱的奶油。
- 地殼（Crust）：就是我們腳下的那層薄薄的表岩，有的地方像地球一樣活動（板塊構造），有的則像水星般早已死寂無聲。
與類木行星相比，類地行星的密度遠高，例如地球密度 5.51g/cm³，是太陽系最高。這象徵著「質地實淨」，不像木星那樣主要由氫、氦，浮浮脆脆。
自轉、公轉與「日月星辰」
我們熟悉的「一天」、「一年」其實就是地球的自轉和公轉時間。不過其他類地行星可沒那麼「香港標準時間」：水星公轉一圈只要 88 天，但自轉（轉一圈）卻需 58.6 天，造成一「天」比一年還長。金星更奇怪，它自轉方向與地球相反，而且極慢，一個金星日比金星年還要長！
火星的自轉周期是 24.6 小時，跟地球很接近——也因此火星「一日」也很像地球日。火星「一年」是 687 天，比我們多一倍。
溫度與「舒適度」差異
地球能養育生命，靠的是適中的距離和多元的大氣。水星距太陽太近，幾沒大氣保溫；金星雖然略遠，卻因極度強烈的溫室效應成了「地獄」。火星離太陽更遠，大氣稀薄，擋不住太陽的紫外線，溫度極低。
如果以香港夏天 32°C、冬天 12°C 來比較，水星白天能煮熟雞蛋，夜晚足以冰凍水杯；金星則像置身熱鍋上，任何物件都撐不住。火星的工作一天則像在極地探險，超過零下一百度的夜晚並不少見。
歷史與探索發展
自古中國望向夜空，水金火木土被稱為「五大行星」，人們早已記錄她們的天象變化。西方天文學自哥白尼以來，更首度明確確認這些「星星」其實是各自繞太陽運行的行星。
自20世紀起，人類對類地行星展開越來越深入的探測，從第一次水星的『信使號』（Messenger）飛掠、金星表面的熱地獄『金星號』（Venera）、到火星車的著陸。近年更憑證據推敲火星古時曾廣有水海。這些發現啟發了「地外生命」以及「太空移民」的想像，尤其火星，如今已成全人類關注的「第二家園」候選地。
太陽系以外的「類地行星」：超級地球與宜居帶
除了太陽系本身，科學家已利用開普勒（Kepler）太空望遠鏡等方法，在其他恆星系統找到數千顆「系外行星」（Exoplanets），其中不少質量是地球的數倍，稱為「超級地球」。
最令人興奮的是找到部份行星位於「宜居帶」（Habitable Zone），即環繞母恆星時，溫度剛好，有可能讓液態水存在。雖然尚未證實哪一顆有生物，但地球的存在讓我們相信「宇宙中還有多少地球」是可以尋找的問題，「類地行星」正是這個謎團的關鍵拼圖。
小結：類地行星，宇宙探索的起點
當我們走在香港熙來攘往的街頭，不妨仰頭看星空，想像在遙遠的地方，水星正感受太陽的灼熱、金星鍋爐猛火、火星沙塵暴呼嘯。雖然和地球「同宗」，這些「鄰居們」卻有極大的不同，生命出現的條件原來嚴苛又獨特。
類地行星是認識太陽系結構、理解宇宙生命可能性、甚至尋找人類未來發展空間的基石。每一座天體都像宇宙的拼圖片，等待每一位有好奇心的人一齊發掘。如果你想成為「太空人」或追尋星空，對「類地行星」多一分認識，就是踏進浩瀚宇宙的第一步。
