冰巨行星

冰巨行星（）、又稱類海行星，是一種主要由比氫和氦更重的氣體組成的巨行星，例如氧、碳、氮和硫等。在太阳系中，天王星和海王星均是典型的冰巨行星。在它們的質量大約只有20%是氫和氦，而氣態巨行星（木星和土星）的質量中通常主要是含有90%以上的氫和氦。在1990年代，人們意識到天王星和海王星是另一類獨特的巨行星，獨立於其他的巨行星。

結構

於1990年代，天文學家發現天王星和海王星其實與氣態巨行星不同，因為它們只有20%的成份是氫氣，而木星和土星等氣態巨行星卻有高達90%的成份都是氫氣。這些冰巨行星的主要成份為「冰」，即比氫和氦更重的元素。這些材料在冰巨行星的形成過程中是以固體的狀態存在，但現在只存在於某特定情況，如超臨界流體。儘管冰巨行星的表層仍然是以氫氣為主，但在這範圍之下的內部區域則大致呈現「冰凍」狀態。這些「冰」主要由水、氨與甲烷組成，因此水的状态方程對冰巨行星的形成佔有非常重要的地位。與氣態巨行星不同的是，這些冰巨行星的核心缺乏金属氢。

氣候
冰巨行星有著變化極大的大氣模式，其中包括极地涡旋、強烈的緯向風，和大尺度環流。現在還沒有任何模型能夠準確解釋這些氣候系統。因為它們的巨大規模和低熱導率，行星內部的壓力可達數百GPa，而溫度則可達數千K。於2012年3月，天文學家們發現，冰巨行星中的水的可壓縮性可能少於正常的三分之一。這個數據有助於為冰巨行星建模，並能有助天文學家們對它們的理解。除了天王星和海王星外，太陽系外也有冰巨行星的存在。

形成
冰巨行星的大小比氣態巨行星小，但仍然比類地行星大。冰巨行星大小受到約束，源於一個重要因素：氣態巨行星的形成必須比類地行星快，因為它們要防止原行星盤中的氣體消散。根據觀測年輕星團中的原行星盤，冰巨行星必須在3-10萬年之內形成，之後原行星盤就會開始消散。

磁場
天王星和海王星的磁場均異常地移位和傾斜。這些冰巨行星的磁場強度介乎於氣態巨行星和類地行星之間，即地球磁場強度的數十倍。天王星和海王星的磁場強度分別是地球的50倍和25倍。這些冰巨行星的磁場是來自其電離對流熔融冰幔。

比較

冰巨行星的大小明顯比氣態巨行星小得多：木星和土星的赤道半徑分別是71492公里和60268公里，但天王星和海王星僅有25559公里和24764公里。儘管如此，冰巨行星仍然比類地行星大得多（地球的赤道半徑僅為6378公里）。而它們的質量、自轉周期、卫星数量等亦介乎於氣態巨行星與類地行星之間。

比較表 
亮灰色為冰巨行星淡棕色為類木行星水藍色為類地行星

參考文獻

外部連結

 Sandia experiments may force revision of astrophysical models of the universe - Sandia Labs

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