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1 # 華北五角楓
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2 # 科學黑洞
木星是太陽系內八大行星,是四顆氣態巨行星之一,按照公轉軌道和太陽的距離排在第五位,它的鄰居內側是火星外側是土星。如果說太陽是太陽系內的老大,那麼木星就是太陽系內的大兒子,它的質量是其它七大行星的2.5倍,體積是地球的1321倍,而質量只有地球的318倍,這說明它的密度很小。
木星的直徑是14.3萬公里,由於是氣態巨行星主要成分分別是75%的氫和不到25%的氦構成,剩餘的就是一些其它稀有氣體含量極少。氣態巨行星的成分和太陽比較類似,主要就是氫構成。尤其是氣態行星因此沒有固定的表面,一般把大氣壓力等於1bar的地方稱為木星大氣層的頂端,這也是我們通常看到的木星條紋表面,而大氣壓力等於10bar的地方是木星的“偽地表”,按照這樣的規則來計算木星的大氣層厚度大約5000公里。
木星的大氣層非常活躍,高速的在進行旋轉,九個小時就可以繞木星一週了,同時我們也可以看到木星表面上的條紋,還有非常具代表性的氣旋,最大的就是木星大紅斑,是一個長度為2.5萬公里、高度為1.2萬公里的風暴氣旋,大紅斑每6個地球日就可以逆時針旋轉一週。最猛烈的時候可以捲起8公里高的雲塔,就像是一個珠穆朗瑪峰一樣。
科學家經過多年的探測發現木星是分層結構的,由於自身的引力塌陷作用,越往內部壓力和溫度就會越高,通常認為木星內部是一個巖質核心,直徑差不多是1-2個地球大小,但質量可以達到地球的15-40倍。包裹著巖質核心的是金屬氫,厚度可以達到4.5萬公里,因為巨大的壓力作用,變成了簡併態物質,經過相變之後具有了金屬的性質。最低的溫度要求是9700攝氏度,壓力是200Gpa。在金屬氫外層包裹著的是液態氫,液態氫之外就是氣態氫和氦了。
由於巨大的壓力作用,即使木星大氣層高速運動,風暴氣旋劇烈運動,但這些都不足以掀起液態氫的巨浪,由於壓力太高了,即使是液態的,也難以掀起一絲的波瀾。對於這種氣態巨行星在宇宙中貌似非常普遍,要多於巖質行星,人類尋找系外行星,發現好多都是氣態巨行星,那麼尋找地外生命就無望了嗎?
對於氣態行星是不可能有生命存在的,至少按照我們目前的科學體系來說是這樣的,溫度、壓力上都不適合,主要是沒有液態水也沒有適合的氣體。但一般氣態巨行星的周圍都會聚集著大量的衛星,就像木星周圍就有79顆衛星,而土星周圍的衛星按照最新的統計,已經超過木星的衛星。例如最被科學家關注的木衛二歐羅巴和土衛六泰坦,這兩顆衛星有存在地外生命的可能性。
這裡要特別的提一下木衛二,它有著厚厚的冰層,在冰層之下還有著液態海洋,對於生命來說液態水的存在至關重要。在太陽系內的天體上要想存在穩定液態水,就需要位於宜居帶,接收到不多不少穩定的太陽輻射能。如果不靠著太陽,就需要自身“產熱了”,例如木衛二主要就是因為在木星巨大的潮汐力作用下,內部產生摩擦產生熱量,才可以保持穩定液態水。
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3 # 優美生態環境保衛者
木星是太陽系最大的行星,和太陽的距離在八大行星中處在第五的位置。正因為它的巨大,形成了超強引力,把許許多多向太陽系內飄散的小行星都攬入了她的懷抱,從而極大降低了其它行星受到小行星撞擊的機率,木星因此被稱為地球的“守護神”。
木星的質量巨大,約為1.90*10^27千克,是其它7大行星質量總和的2.5倍。體積是地球的1316倍,依靠著強大的引力,牢牢地掌控著最為厚密的大氣層,形成了以氣體為主要成份的星體形態。大氣層中的氣體以氫和氦為主,質量分別佔75%和近25%,還好有微量的甲烷、水蒸氣、氨、矽化合物等,其中高層大氣由約90%的氫和約10%的氦組成。
木星自轉速度非常快,9個小時就可自轉一圈,因此表面大氣活動非常劇烈,在不同緯度上形成了清晰的條紋帶狀的氣流,在條紋帶的想接處易出現風暴等強烈的空氣流動現象,最著名的就是大紅斑,已經持續存在了至少400年,足以容納3個地球,邊緣風速高達400多公里每小時。
經過天文學家的多年觀測和分析,認為木星的球體也是呈層狀分佈的,越往下溫度和壓力越高。其中核心邊界的溫度估計可以達到3.6萬K,壓力可達3000GPa以上,物質主要是矽酸鹽、鐵等行星物質,外圍包裹的是金屬態的氫。再往外就是液態的氫,估測液態氫可能一直延續到距離表面5000公里,也就是厚度達4萬多公里,這裡的壓力比地球上的要大1000倍。如果再往外,就是剛才說到的木星大氣層了。
回到題主的問題上,木星表面不是液體而是氣體,雖然外層大氣的運動非常猛烈,但隨著深度的增加,溫度和壓力逐漸增大,氣體擾動也會逐漸變緩,到達液態氫的表面時,壓力已經高達地球標準大氣壓的1000倍以上,在這麼大的壓力下,液態氫是不會受到任何擾動的,說它是“風平浪靜”也不為過。
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4 # 理性科普者
木星是太陽系中最大的行星,由於它是一個氣態行星,其表面環境非常惡劣,因此,人類的探測器是無法著陸對它近距離觀測,只能透過先驅者10號、旅行者1號、伽利略號等探測器進行遠距離觀察和探索,另外,利用光譜分析儀來分析木星對太Sunny吸收後的反射光的光譜,也可推知木星的組成元素情況。因此,對木星的一些探究主要來自於觀測和推理。包括本文的一些資料。
木星是太陽系八大行星中體積最大、自轉最快的行星,從內向外數是第五顆行星。它的質量為太陽的千分之一,是太陽系中其它七大行星質量總和的2.5倍。國際天文聯合會宣佈,木星的衛星共有79顆。
木星主要由氫組成,其次為氦,佔總質量的25%。氣態行星沒有實體表面,其氣態物質的密度隨深度的變大而不斷加大。從木星的照片上看,人類所看到的是木星大氣雲層的頂端,壓強比1個大氣壓略高。
木星的質量為1.90×10∧²⁷千克,平均密度為1.326g/cm³,與地球空氣的密度1.29kg/m∧3相比,約為地球空氣密度的千分之一。木星的表面重力加速度為24.79 m/s2,約是地球重力加速度的2.5倍。木星的直徑是地球的11倍,木星體積是地球的1321倍,質量是地球的318倍。據推測,木星氣態物質的密度隨深度的變大而不斷加大,因此,它可能有一個石質的核心,在高溫高壓下,核心大部分物質以液態氫的形式存在。這些液態金屬氫是由等離子體組成。即在木星內部的氫氣是液態的,而非氣態,根據這些資料可以推測木星大氣層的高度。推理的依據,類比於地球大氣。
木星大氣。木星的大氣組成中,按分子數量計算,81%是氫氣,18%是氦氣,按質量則分別是75%和24%,只有約1%左右的其他氣體,其中包括甲烷、水蒸氣、氨氣等。木星有著太陽系內最大的行星大氣層,跨越的高度超過5000km。由於木星沒有嚴格的固態、液態、氣態的分介面,因此,它的大氣層的劃分還是以地球大氣層為“參照物”,通常被認為是大氣壓力等於1MPa(1×10∧5pa)的範圍內作為大氣層的厚度,折算為壓力就是十倍於地球表面壓力之處作為大氣層的厚度。
由於木星有較強的內部能源,致使其赤道與兩極溫差不大,不超過3℃,因此木星上南北風很小,主要是東西風,最大風速達130~150米/秒。木星大氣中充滿了稠密活躍的雲系。各種顏色的雲層像波浪一樣在激烈翻騰著,還觀測到有閃電和雷暴。
木星大紅斑是一團激烈上升的氣流,呈深褐色。這個彩色的氣旋以逆時針方向轉動。大紅斑風暴的最大高度比周圍的雲層高出約8km。木星還有白色和棕色的鵝蛋形風暴,通常發生在大氣層的湍流內,白色鵝蛋形風暴傾向於大氣層上層,棕色鵝蛋形風暴常位於普通雲層。風暴持續的時間可以只有幾個小時,也可以長達數個世紀。
知道木星的結構、組成和風暴情況,就可以知道木星表面的大氣的活動情況。木星是一個巨大的氣體星球,即使有一個岩石核也是推理得到的,是否有液態金屬氫核都是值得探討,而且這個液態是在核內,不會形成所謂地球上的“浪”。如果把木星大氣層的運動比作“海浪”,則木星大氣風暴的高度就是木星形成的“浪”高了。
假如木星上有液體存在,以地球上九級大地震產生的海嘯浪高18米和重力加速度9.8m/s∧2計算,在木星上最多隻能產生7.2m的浪高,不考慮木星液體的密度與水的密度差。地球上超強颱風風速≥16級,其風速大於等於51.0m/s,而木星的最大風速達到130~150米/秒(按150m/s)計算,以颱風形成的大氣層的高度10km計算,木星上的最大“颱風”的高30km/2.5=12km,實際上大紅斑風暴的最大高度比周圍的木星雲高出約8km。推算的資料,僅供參考。
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木星是老大。活動頻繁,影響力巨大。液態水海洋充足,但是風沙大。吸引力強,體積比地球大好多倍。海拔不會低於5000海拔