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行星形成
太陽系一共有八顆行星,這八大行星在形成了太陽系之後,原行星盤便開始吸收物質,這些物質一般包括氣體、顆粒等,在長達幾十億年的歷史歲月中,隨著越來越多物質的加入,達到了一個平衡狀態。
而在各大行星形成初期,最早吸收周圍物質的是木星,當然,它也是吸收物質最瘋狂的行星。
2017年6月,Kruijer等人在學術期刊發表了研究,結果表明:木星核形成於太陽系形成後的100萬年以內,是太陽系中最早形成的行星。
或許,這也就能夠解釋,為什麼木星是所有行星中,質量最重的。木星核形成最早,它吸收周圍的氣體和物資也就最多,因此才形成了今天巨無霸的質量。
木星是顆巨行星,質量只有太陽的千分之一,但它卻是太陽系其他行星質量總和的2.5倍,當然體積也是行星中最大的。
被認為是神的象徵
由於木星體積最大,古人即使沒有先進望遠鏡,他們通過肉眼就可以看到木星。
因此,在中國古代,木星被稱為歲星,木星每十二年在空中繞行一周,正好是一個生肖周期,歲星的另一個說法為太歲,我們最熟悉不過的古訓:「太歲頭上,不得動土」,延續至今。
在中國古代,木星的稱號來自於司馬遷,司馬遷在《史記天官書》表示,從實際觀測發現歲星呈現青色,然後聯繫「五行」的說法,將它命名為木星。
在古羅馬神話中,土星稱之為朱庇特,其地位是眾神之王,其地位與古希臘神話的宙斯差不多。
不過是個虛胖子
木星的直徑為142984千米,是太陽直徑的十分之一,是地球直徑的11倍,體積是地球的1316倍。
不過,木星是由巨大的液態氫組成,它的密度相比地球要小不少(僅比水的密度大30%),但質量為地球的318倍。
所以,人們將木星稱之為虛胖子,究竟有多「虛」呢?
木星是一個巨大的氣體行星,它有一個大氣層,這個大氣層的氣壓非常高,雲層下20000米的地表,其壓力是地球表面壓力的200萬倍。
在如此大的壓力下,大氣層中的氫氣會轉變成一種奇妙金屬液體,實際上木星的氣態和液態並沒有明顯的界限。
透過木星的氣態和液態表面,可以到達木星的內核,木星內核是由矽酸鹽和鐵等物質組成的核區,物質組成與密度呈連續過渡。
木星風暴
前面已經介紹了,木星大氣層有巨大的壓力,木星表面氣體在巨大壓力推動下,會釋放出能量,這種能力能夠為風暴提供能量,因此,木星表面大氣層會形成很多風暴,這其中最強大的莫過於「大紅斑」風暴了。
早在1667年,義大利天文學家卡西尼手繪了「大紅斑」風暴,至今,這個風暴已經持續了幾百年了,它的尺寸現在足以吞噬三個地球。
「大紅斑」風暴發生在木星南半球,中心有一個小顆粒核心,直徑有數百千米,周圍的氣體逆時針旋轉運動,每6個地球日旋轉一周。
「大紅斑」風暴的旋轉速度非常快,風暴邊緣的的速度高達430千米/時,當然,「大紅斑」的大小、形狀和顏色也並不是一成不變的,比如:此前「大紅斑」風暴大小能容納3個地球,現在只能容納1個半了,因為風暴已經減小一半。
人掉在木星上會怎樣?
有人就會想,如果攜帶足夠多氧氣和足夠好的設備,去木星上遊玩一圈會怎樣?
如果我們穿好防護服,坐著探測器進入木星的大氣層,木星的雲層厚度約為240公裡雲層,不過,地球雲層跟木星的雲層還是有天壤之別,木星雲層風速超過了100米每秒,
這個速度什麼概念呢?地球上的超強颱風也不過50米每秒,正常天氣下風速僅有1米每秒。
我們用上最好的設備,假設我們能夠穿越雲層,來到了雲層下644公裡處,那這裡的環境會更加惡劣,氣壓超過地球表面一千倍以上,承受的壓力相當於深海探測器在1萬米海底。
2020年11月10日,中國奮鬥者號載人潛水器在馬裡亞納海溝成功坐底,承受的壓力差不多就是這個水平。
那如果採用中國奮鬥者號技術,繼續往裡前進,來到雲層下3220公裡處,在這個地方的你,徹底與地球失去聯繫,因為無線點播已經被木星全部吸收。
你懷揣著對天文學的熱愛,繼續往下走,來到了雲層下2.1萬公裡處,這裡已經沒有假設了,因為人類已經無法抗拒這麼嚴酷的環境了。
這裡的壓力已經超過地球表面的200萬倍,溫度達到6000攝氏度,這溫度比太陽表面的5500攝氏度還要高,而這兩個條件目前根本無法攻克。
即便是人類攻克這一條件,也不可能繼續往下走了,因為這個時候,人類面對的已不是大氣層,而是液態金屬氫環境,而金屬氫的阻力和人類自身的重力大小相等,通過受力分析,其合力等於0,在這人只會停在原地不動。
這是怎麼知道的
有人提出疑問,以上這些都是假設,你又沒去過。
其實,1989年,人類發射的第一個木星探測器:伽利略號,在1995年12月進入環木星軌道,就獲得了木星大氣層第一手資料。
伽利略號木星探測器裝載了培優攝像機、近紅外勘測分光儀、磁強儀、測雲儀、大氣結構儀等17種科學儀器,目的是為獲得木星大氣層結構、雲層結構、溫度和磁場等方面的資料。
伽利略號收穫頗豐,對木星及其衛星有了全面、系統的了解,尤其是發現了木星的第三顆衛星有磁場和鹽水海洋等。
「伽利略」號探測器,於2003年9月21日墜毀於木星,結束其近14年的太空探索生涯。
除了伽利略號探測器以外,2011年8月5日,發射了第二個木星探測器——朱諾號木星探測器,它得到了木星磁場和重量場等關鍵數據。
寫在最後
也許人類未來會移民,不過,從目前來看,木星的氣候條件,太過惡劣,顯然不是一個很明智選擇。