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自從1610年伽利略通過自製望遠鏡首次觀測木星以來，科學家和天文學家們就對這顆星球產生了濃厚興趣。這不僅僅因為它是太陽系裡最大的行星，還在於經過幾個世紀的研究之後，我們仍未徹底了解木星的全部秘密。
最主要的原因在於，木星和我們熟知的其他行星有很大差別。在它難以想像的體型、質量、成分、磁場與重力場和它那令人印象深刻的衛星系統等多方面，木星向我們展示了行星究竟可以有多麼多樣化。
半徑、質量與密度：
地球的平均半徑是6371km（3958.8英裡），質量是5.97×10^24kg，而木星的平均半徑是69,911±6km（43441英裡），其質量為1.8986×10^27kg。簡而言之，木星的半徑是地球的11倍，而質量是地球的318倍。但是，由於地球是一個巖質行星，它的密度是5.514g/cm^3，遠高於木星的1.326g/cm^3。
因此，木星「表面」重力加速度遠高於地球上的（9.8m/s^2，或表示為1g）。然而，作為一個巨型氣態行星，木星沒有嚴格意義上的表面，天文學家們就把木星大氣內氣壓為1bar（即地球海平面上的氣壓）的高度作為木星的表面，在那裡木星的重力加速度是24.79m/s^2（2.528g）
成分和結構：
地球是一個由矽酸鹽巖石和金屬組成的巖質行星——地核是金屬，地幔和地殼是矽酸鹽。地核內部也有區別：分為內核與外核，外核的旋轉方向與地球自轉方向相反。從地殼向下，深度越深，溫度和壓強就越高。
地球的形狀可以近似為一個兩極稍扁、赤道略鼓的扁球形。赤道的鼓起是由地球自轉造成的，地球的赤道直徑比兩極直徑大47km（27英裡）。
相反地，木星主要由氣體和液態物質組成，可以分為外面的大氣層和更緻密的內部。從體積上看，木星上層的大氣中有88-92%是氫氣，8-12%是氦氣；而從質量上看，氫氣佔75%，氦氣佔24%，剩下的1%是其他成分。
圖解 :這幅模型剖面圖顯示木星內部的構造，液態金屬氫覆蓋著內部深處的巖石核心
木星大氣中還有極少量（少於百萬分之一，後同）的甲烷、水蒸氣、氨和矽基化合物，和極少量的苯和其他碳氫化合物，以及極少量的碳、乙烷、硫化氫、氖氣、氧氣、膦和硫。在木星最外層大氣裡，還有凍住的氨水晶體存在。
從質量佔比上看，木星那緻密的內部中有71%是氫，24%是氦，其他成分佔據了剩餘的5%。科學家們認為木星的內核成分不止一種，核的內部是液態的金屬氫和一些氦的混合物，外層則主要是氫分子。也有人認為木星的核是巖質的，但這點仍未得到證實。
和地球一樣，木星內部的溫度和壓強也隨深度增加而急劇增大。在木星「表面」，氣壓大概是10bar，溫度是340K（67℃，152℉）。在木星內部氫氣變為金屬的深度，溫度可達10,000K（9,700℃，17,500℉），壓強達到200Gpa。在木星內核的邊界處，科學家們估計那裡的溫度有36,000K（35,700℃，64,300℉），壓強大概在3,000-4,500Gpa之間。
和地球一樣，木星也是一個橢球體。實際上，木星的扁率遠比地球大——前者是0.06487 ± 0.00015，後者是0.00335，這意味著木星的赤道半徑比極半徑大4600km。造成這個差異的原因是木星的快速自轉。
軌道參數：
地球軌道的偏離率非常小，在近日點處地日距離為147,095,000km（0.983AU），在遠日點處則為151,930,000km（1.015AU），由此得出地日平均距離為149,598,261km，從而有了天文單位的大小（AU）。
圖解：位於木星和火星軌道之間的甜甜圈狀的小行星帶。
地球的軌道周期是365.25天，相當於1.000017個儒略年。這意味著每四年地球曆法上就會多出一天，這稱為閏年。一般認為一天有24小時，但是地球自傳周期是23小時56分鐘4秒，相當於0.997個地球日。但結合地球圍繞太陽的軌道周期考慮，兩次日出之間的時間為24小時，這被稱為太陽日。
圖解：外行星的逆行運動是其對地球的相對位置造成的
從北極上空看，地球的自轉是逆時針方向的。從太陽和地球的北極上空看，地球公轉也是逆時針的，並且地球自轉軸向太陽黃道面傾斜23.4°，這造成了地球的四季更替。除了造成溫度變化之外，這還導致半球在一年中接受的日照量變化。
木星繞太陽運動的的平均距離（半長軸）為778,299,000km（5.2AU），近日點為740,550,000km（4.5AU），遠日點為816,040,000km（5.455AU）。在這樣的軌道上，木星繞太陽運動的周期是11.8618個地球年。換句話說，一個木星年長度是4332.59地球日。
圖解：朱諾號探測器並非首個造訪木星探測器。伽利略號在九十年代中期就到達了木星，旅行者一號也在任務中拍攝了一張很好的木星雲層的照片。
但是木星自轉的速度是太陽系行星裡最快的，不到十小時木星就可以繞軸旋轉一周（9小時55分鐘30秒）。因此，一個木星年相當於10,475.8個木星日。
大氣層：
地球大氣層主要可以分為五層：對流層、平流層、中間層、熱成層和散逸層。通常來說，距離地面越遠的大氣層裡，氣壓和空氣密度會降低。但是溫度和海拔的關係更複雜，某些情況下，海拔升高溫度卻也升高。
地球大氣層大約有80%的質量都在對流層，其中50%集中在海拔5.6km以下的底層，對流層比上面各層都稠密。它主要由氮氣（78%）和氧氣（21%）以及微量的水蒸氣、二氧化碳和其他氣體分子組成。
圖解：這是航海家1號太空船於1979年2月25日距離木星920萬千米（570萬英裡）飛掠過木星時拍攝的影像。大紅班下方白色的橢圓正是直徑大約與地球相同的風暴
幾乎所有的水蒸氣都集中在對流層，所以對流層是地球上大部分大氣現象（如雲團、降水、降雪、雷暴）發生的地方。熱成層是個例外，極光（包括北極光和南極光）在這裡產生。
如前所述，木星的大氣成分主要是氫氣和氦氣，還有微量的其他成分。與地球相似，木星的南北兩極上空也會產生極光現象。但是木星上的極光活動更加劇烈，而且很少停止。強烈的太陽輻射、木星的磁場以及來自艾歐的（木衛一）火山噴發物和木星的電離層反應，造就了這個蔚為壯觀的燈光秀。
木星上的氣候條件十分惡劣，在緯向激流區，風速一般在100m/s(360km/h)，最高可達620km/h（385mph）。風暴可在短短幾小時內形成，並在一夜之間擴張到直徑幾千公裡。大紅斑，作為著名的木星大氣風暴，最晚形成於十七世紀末期，在這期間它一直縮小、擴張，但是在2012年，有科學家認為大紅斑可能最終消失。
圖解：來自旅行者1號詳細的假色木星大氣層影像，顯示巨大的紅斑和經過的白色鵝蛋形氣旋
木星一直被由氨晶體和硫氫化銨組成的雲層覆蓋著。這些雲層位於對流層頂部，在不同緯度上排列成帶狀，被稱為「熱帶地區」，它們的深度僅有50km（31mi），可以分為較厚重的底層和較輕薄的上層。
圖解：來自錢德拉X射線天文臺和哈勃太空望遠鏡的複合圖像顯示了木星上高能X射線引發的極光。左圖是日冕物質被拋射到達木星時激發的極光，右圖是極光平息時的圖像。極光是2011年太陽拋射到木星的日冕層物質引起的。
來自錢德拉X射線天文臺和哈勃太空望遠鏡的複合圖像顯示了木星上高能X射線引發的極光。
由於水分子的極性可以導致引起閃電的電荷分離，在木星大氣中觀測到閃電可能表示在木星大氣層的氨層下面還有一層薄薄的水氣雲。對這些大氣放電活動的觀測結果表明，它們的功率比地球上的閃電高一千倍。
衛星：
地球只有一個環繞衛星：月球。在史前時期人們就注意到它的存在，它在所有人類文明的神話故事和天文學中都扮演了重要角色，月球對地球的潮汐活動也有顯著影響。在現代，月球也仍是天文學與科學研究和空間探索的焦點。
實際上，月球是唯一一個人類踏足過的天體。1969年7月20日尼爾·阿姆斯特朗在人類首次登月活動中踏上月球，成為首個在月面行走的人。在此之後，共有13名太空人到達月球，他們開展的研究對我們了解月球的組成和形成很有幫助。
得益於對採集到的月巖樣本的研究，主流理論認為，大約在45億年前地球和一個被稱為Theia的火星大小的天體碰撞，這次碰撞產生了巨大的碎片雲，並環繞在地球周圍，最終聚結為我們現在看到的月球。
圖解：木星及其四顆最大的衛星
月球是太陽系中最大的天然衛星之一，在衛星中月球的密度僅次於木衛一。月球被地球潮汐鎖定，意味著月球只有一面朝向地球，另一面則永遠背向地球。月球遠側那一面被稱為「月球暗面」，在人們發射衛星對其進行拍攝之前，尚不為人所知。
另一方面，人們已經發現了木星的67顆衛星。其中最大的四顆被稱為「伽利略衛星」，因為它們是被伽利略發現的。它們是：木衛一（艾歐），太陽系內火山活動最劇烈的天體；木衛二（歐羅巴），表面的固態水之下是一片海洋；木衛三（蓋尼米德），太陽系裡最大的衛星；卡利斯託（木衛四），也被認為有地下水存在，並具有太陽系裡最古老的表面物質。
圖解：伽利略衛星，從左至右，與木星距離近至遠為：木衛一、木衛二、木衛三、木衛四。
然後是內側群（或稱「Amalthea群」）衛星，由四顆直徑小於200km、軌道半徑小於200,000km的小衛星組成，它們的軌道傾角小於0.5°。這個衛星群包括Metis、Adrastea、Amalthea和Thebe。這些衛星和許多尚未被發現的
內層小衛星共同組成、維持了不明顯的木星環系統。
木星還有一系列不規則的小行星，它們更小，距木星更遠，軌道偏心率也更大。按照軌道和組成的相似度，它們被劃分為不同的族。這些小行星很有可能源自於一個大天體被木星引力捕獲、碰撞的事件。
參考資料
1.維基百科全書
2.天文學名詞
3.universetoday-Cepheid_Lew
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