九大行星:木星

2020-11-26 網易科技

木星是離太陽第五顆行星,而且是最大的一顆,比所有其他的行星的合質量大2倍(地球的318倍)。

公轉軌道: 距太陽 778,330,000 千米 (5.20 天文單位)

行星直徑: 142,984 千米 (赤道)

質量:1.900e27 千克

木星(a.k.a. Jove; 希臘人稱之為 宙斯)是上帝之王,奧林匹斯山的統治者和羅馬國的保護人,它是Cronus(土星)的兒子。

木星是天空中第四亮的物體(次於太陽,月球和金星;有時候火星更亮一些),早在史前木星就已被人類所知曉。根據伽利略1610年對木星四顆衛星:木衛一,木衛二,木衛三和木衛四(現常被稱作伽利略衛星)的觀察,它們是不以地球為中心運轉的第一個發現,也是贊同哥白尼的日心說的有關行星運動的主要依據;由於伽利略直言不諱地支持哥白尼的理論而被宗教裁判所逮捕,並被強迫放棄自己的信仰,關在監獄中度過了餘生。

木星在1973年被先鋒10號首次拜訪,後來又陸續被先鋒11號,旅行者1號,旅行者2號和Ulysses號考查。目前,伽利略號飛行器正在環繞木星運行,並將在以後的兩年中不斷發回它的有關數據。

氣態行星沒有實體表面,它們的氣態物質密度只是由深度的變大而不斷加大(我們從它們表面相當於1個大氣壓處開始算它們的半徑和直徑)。我們所看到的通常是大氣中雲層的頂端,壓強比1個大氣壓略高。

木星由90%的氫和10%的氦(原子數之比, 75/25%的質量比)及微量的甲烷、水、氨水和石頭組成。這與形成整個太陽系的原始的太陽系星雲的組成十分相似。土星有一個類似的組成,但天王星與海王星的組成中,氫和氦的量就少一些了。

我們得到的有關木星內部結構的資料(及其他氣態行星)來源很不直接,並有了很長時間的停滯。(木星可能有一個石質的內核,相當於10-15個地球的質量。

內核上則是大部分的行星物質集結地,以液態金屬氫的形式存在。這些木星上最普通的形式基礎可能只在40億巴壓強下才存在,木星內部就是這種環境(土星也是)。液態金屬氫由離子化的質子與電子組成(類似於太陽的內部,不過溫度低多了)。在木星內部的溫度壓強下,氫氣是液態的,而非氣態,這使它成為了木星磁場的電子指揮者與根源。同樣在這一層也可能含有一些氦和微量的冰。

最外層主要由普通的氫氣與氦氣分子組成,它們在內部是液體,而在較外部則氣體化了,我們所能看到的就是這深邃的一層的較高處。水、二氧化碳、甲烷及其他一些簡單氣體分子在此處也有一點兒。

雲層的三個明顯分層中被認為存在著氨冰,銨水硫化物和冰水混合物。然而,來自伽利略號的證明的初步結果表明雲層中這些物質極其稀少(一個儀器看來已檢測了最外層,另一個同時可能已檢測了第二外層)。但這次證明的地表位置十分不同尋常--基於地球的望遠鏡觀察及更多的來自伽利略號軌道飛船的最近觀察提示這次證明所選的區域很可能是那時候木星表面最溫暖又是雲層最少的地區。

來自伽利略號的大氣層數據同樣證明那裡的水比預計的少得多,原先預計木星大氣所包含的氧是目前太陽的兩倍(算上充足的氫來生成水),但目前實際集中的比太陽要少。另外一個驚人的消息是大氣外層的高溫和它的密度。

木星和其他氣態行星表面有高速颶風,並被限制在狹小的緯度範圍內,在連近緯度的風吹的方向又與其相反。這些帶中輕微的化學成分與溫度變化造成了多彩的地錶帶,支配著行星的外貌。光亮的表面帶被稱作區(zones),暗的叫作帶(belts)。這些木星上的帶子很早就被人們知道了,但帶子邊界地帶的漩渦則由旅行者號飛船第一次發現。伽利略號飛船發回的數據表明表面風速比預料的快得多(大於400英裡每小時),並延伸到根所能觀察到的一樣深的地方,大約向內延伸有數千千米。木星的大氣層也被發現相當紊亂,這表明由於它內部的熱量使得颶風在大部分急速運動,不像地球只從太陽處獲取熱量。

木星表面雲層的多彩可能是由大氣中化學成分的微妙差異及其作用造成的,可能其中混入了硫的混合物,造就了五彩繽紛的視覺效果,但是其詳情仍無法知曉。

色彩的變化與雲層的高度有關:最低處為藍色,跟著是棕色與白色,最高處為紅色。我們通過高處雲層的洞才能看到低處的雲層。

本文來源:網易探索綜合 責任編輯:王曉易_NE0011

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