木星是太陽系裡最大的行星,但它同時也是一顆氣態行星,所以關於它的問題故事可以超過一抽屜,其中有一個就是假如一個太空人降落或者掉落在木星上,他的命運會怎麼樣?
木星的直徑達到了14.3萬千米,它是太陽系裡第一大行星,質量超過了其他七大行星總和的2.5倍!同時它擁有強大的磁場和太陽系裡最高的自轉速度,木星的範艾倫帶幾乎相當於微波爐,而木星的赤道自轉線速度高達12.6千米/秒!
如此高速導致木星大氣受到強大的科氏力影響,再加上木星內部的熱量來源,因此木星風暴比比皆是,自大紅斑被發現以來,幾百年來這個木星超級風暴只小了一點點,沒有人知道它是什麼時候開始的,更沒有人知道它會什麼時候結束。
木星距離太陽大約的平均距離大約是5.2天文單位,公轉線速度約13千米/秒,因此每次從地球出發的外行星探測器,總是會路過木星並且利用它的引力彈弓加速,而木星也不會讓大家失望,所以木星在太陽系中的存在猶如一位老大哥!
新視野號就路過木星加速了
但其實木星是一顆失敗的恆星,原本它是要發展成恆星的,因為兩個原因導致它只能屈居最大的恆星!
它起得不夠早
太陽系物質不夠多
據說木星誕生比太陽晚了數千萬年到一億年左右,當然也有觀點認為沒有那麼久,但不管是哪個答案,木星晚了一點是確鑿無疑的!但這一晚後果就嚴重了,太陽已經將太陽系塵埃雲中擄掠了99.86%的物質,剩下的物質即使全部給木星,它也只是一顆更大的行星,因為夠著恆星至少需要13倍木星質量(褐矮星標準,燃燒氘,壽命五千萬年到一億年)!
當然另一個結果則是這個塵埃雲量太少了,如果多一點,木星也不至於那麼慘,不過這也沒事,因為木星還成功的讓它和太陽的質心落在了太陽半徑外,簡單的說,它們準確定義是木星和太陽是兩顆互相環繞的天體。
木星是一顆氣態巨行星,但它並不是一顆氣體行星,所以關於它的結構是非常有意思的!木星有一個固態內核,但到底是什么元素構成還是個謎!因為無論是行星還是恆星,最初的內核都是固態,質量一直增加才會逐漸留住氣體元素形成大氣,但質量再無限制增加,連氫這種最活潑的元素都跑不了了,所以木星的成分中,氫和氦佔了很大的比例!
在木星巨大的質量下,從外到內是很有意思的,首先是木星大氣層,逐漸往下密度會越來越高,一直到超流體狀態層,再往下就到了氫相變區域成為金屬氫,最後就是固態內核!但也有理論認為因熱液態金屬氫與地幔混合的對流而萎縮消失,在這個核心邊界的溫度估計為36000K(35700℃),同時內部的壓力大約是3000~4500GPa。
木星沒有一個固體表面,而且由外而內也沒有一個明顯的界面,所以當一個太空人降落木星時會非常有趣,當然也將有一個無比驚悚的經歷!因為這臺飛行器不僅要極耐高溫,還要同時耐高壓!
首先它將穿透木星的大氣層,一般木星大氣層按1MPa(10bar,十個大氣壓)位置算,所以飛船將一直都在穿透大氣層,一直!如果飛行器扛下這個高溫的話,它的速度會被濃密的木星大氣(氫、氦還有甲烷、氨等氣體)逐漸降速,最終變成自由「下沉」!
這個下沉會經歷很久,因為會從高壓的氣體層一直下沉到超流體氫層,此處壓力將極高,如果飛船還沒有破損的話,它將繼續下沉,最終會在熱液態金屬氫與內核附近停留,它無法沉入木星內核!但假如內核已經徹底熔融的話,可能一直會沉到木星內核!當然飛船這點密度其實根本就沉不到底,畢竟木星會隨著壓力增加密度急劇增加,所有它會停留在超流體層某個位置。
假如是穿了太空衣的人體的話,估計剛進入大氣層就被燒掉了,即使僥倖到達表面,十個大氣壓也會搖了太空人的命,再僥倖往裡掉,壓力會越來越高,溫度也會越來越高,就像高壓鍋裡的豬蹄一樣被燒熟了!再往下,你可以想像一下將高壓鍋丟進高爐的結果!至於木星大氣層中的亂流或者木星液態氫層的流體運動,則不再本文考慮之列,如果將飛船換成人的話,根本就無法穿透大氣層就被燒毀,詳情可以參考1994年彗木相撞。
所以太空人如果降落木星,那麼他無法在表面停留,也無法穿過木星,會在漫長的時間後在內核外的液態氫與金屬氫位置停留,但更大的可能是連大氣層都無法穿過,因為木星強大的引力加速下,穿透木星大氣層的小型天體,都會被燒成渣渣!