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  • 1 # 使用者1844319796352

    木星是距太陽第5位遠的大行星,它的橢圓軌道半長徑約為52天文單位。木星軌道的偏心率是0048,也就是說它的近日點和遠日點之差為05天文單位。在這個軌道上繞太陽公轉1周的時間是1186年。由於軌道面和黃道面的交角只有13。它們幾乎是在同一個平面上,因此古人把木星稱為黃道里的行星。

    木星雖然是一個特別巨大的球體,但是它旋轉起來卻是飛快的,大約9個多小時它就自轉1周,在九大行星中獲得了第一名。由於自轉快,扁縮也就嚴重,使它的球體扁率達到00648。就是藉助於望遠鏡,由肉眼都可以分辨出木星視圓面呈橢圓狀。

    木星的內部結構模型與過去推測的情況是一致的,它表明木星沒有固體的表面,它是一個流體行星。在木星的中心有一個主要由鐵和矽組成的固體核,那裡的溫度高達30000K,這個核心稱為木星核。在木星核的外面是主要由氫構成的一個厚層,稱為木星幔。木星幔又可以分為兩層,第一層從核外延伸到46000千米外,這一層中估計壓力為30萬個大氣壓,溫度為11000K。在這一層中氫處於液態金屬氫狀態,氫的分子都被離解為獨立的原子。第二層在第一層外延伸至70000千米處,據認為那裡是由液態的分子氫構成。在木星幔的外面是木星的大氣層,它再向上延伸1000千米直到雲頂。木星的大氣和地球大氣很不相同,是以氫為主,約佔82%,氮佔17%,其餘還有少量的甲烷、氨等氣體分子。木星的模型說明木星的主要成分是氫和氮,其比例類似太陽的大氣。

    根據探測發現木星具有比地球磁場大得多的磁場。木星的磁場也是偶極場,但是有趣的是木星磁場的方向與地球磁場正好相反。也就是說如此我們帶著一個指南針到木星去旅行,指南針所指示的南方恰是木星北極的方向。木星磁場的磁層範圍大而且結構複雜,在木星外1400000千米到700萬千米的廣大空間都是木星的磁層。木星的4個最早被發現的大衛星——伽利略衛星都在這個巨大的磁層之內,因此它們受到磁層的遮蔽使之免遭太陽風的襲擊。

    由於太陽風和地球磁場的共同作用,在地球的高緯度地帶常常可以看到五彩繽紛的極光。科學家們早就推測在木星上也可以看到極光,因為雖然太陽風吹到木星附近時強度已大大地減弱了,但是木星的磁場很強,它仍然能夠捕獲足夠多的太陽風粒子,這些粒子與木星大氣撞擊就可能產生極光。可是科學家們經過20多年的搜尋仍然沒有發現木星極光的蹤影。當美國“旅行者1號”在1979年3月飛臨木星時,探測器在木星的揹著太陽的一面,發現了極光。木星的這次極光長達30000千米。探測器的這一重大發現直接證明了木星確實具有極光,這是在太陽系中除地球以外第二個具有極光的天體。

    使用望遠鏡觀察木星的時候,能發現木星上有沿著與赤道方向平行的帶子,這些帶子橫穿過木星的圓輪。木星的條帶很有規律,明暗相間,一般為黃綠和紅褐的顏色,它們成為木星的獨特標誌。當仔細地觀察時,便會發現這些條紋帶並不是一種永久的結構,它們總是在不斷地移動著。原來木星的條紋帶是木星大氣構成的,這些條紋帶足有上千千米厚。

    木星除了有條紋之外,更為令人不解的是木星赤道之南的大紅斑。這個大紅斑自1665年被法國天文學家卡西尼發現以來至今已存在300多年了,它長約20000多千米、寬11000千米呈卵形,可以容納兩個地球。粗看起來大紅斑也好像總是不變的,但是經過連續地觀測記錄可以發現大紅,斑的顏色總在不斷地變化著。有時顏色濃豔,有時又顯得暗淡,甚至有時只能隱隱約約地看出它的輪廓來。細緻地觀測發現大紅斑不但顏色在變化,而且它的大小和形狀也在不斷地變化。最初發現這個大紅斑時它長約30000千米,300年來它曾逐漸地延伸為40000千米,後來又慢慢地縮小下來,至今已經縮短到只有21000多千米了。在大紅斑改變大小和開頭的同時,它在木星上沿著經度方向漂移著。大紅斑在顏色、大小、形狀和位置上的不斷變化,說明它肯定不是一種固態的物體。科學家們經過分析研究,認為大紅斑是木星上的一個巨大的風暴!

    伽利略使用他自制的望遠鏡觀測木星時,就發現了木星的衛星。1610年1月7日晚上伽利略把望遠鏡對準了木星,他看到有4顆小星排列在木星的赤道平面內,它們是木星的衛星。木星有衛星,它們都沿著各自的軌道繞著木星旋轉。伽利略的這一發現,給哥白尼學說以有力的支援。在給木星衛星命名時,以希臘神話中人物命名的傳統又佔了上風。4顆衛星被稱為:伊俄、歐羅巴、加尼默德和卡力斯托,她們都是天神宙斯愛過的美女。直到1892年人們一直認為木星只有這4顆衛星,還是一位優秀的天文觀測者巴納德用大望遠鏡才發現了木星的第5顆衛星。那是1892年9月9日的晚上發現的,這個木衛五比以前發現的4顆衛星都小得多。人們給這個衛星起名為阿瑪爾菲亞,這是一隻母山羊的名字。瑞亞把她的小兒子宙斯藏在克里特島的山洞中,由兩位仙女照管著。這兩個仙女每天都用母山羊阿瑪爾菲亞的奶喂著宙斯,如今它又到了宙斯的身旁。

    1904年發現了木衛6,1905年到1951年用照相的方法接連發現了6顆直徑更小的衛星;到1974年發現了木衛13。這些衛星除了木衛5在木衛1的軌道以內,其它的衛星都在木衛4的外面。木星衛星的形狀、大小都很不一樣,最大的衛星斗徑達2000多千米,而小的衛星直徑僅有10幾千米,甚至只有幾千米。

    木星有眾多的衛星,它們像一個小家族。這些衛星都圍繞著它們的主宰——天神宙斯——那顆巨大的木星旋轉著。在這些衛星中只有4顆伽利略衛星比較大,其餘都是直徑幾十千米的大石頭。木衛1、木衛2的大小和月亮不相上下,甚至木衛1比月亮還稍稍大些;而木衛3、木衛4則更大,不但月亮比不上,就連水星的個兒也比它們小。

    “大胖子”木星

    在九大行星中,木星是離太陽第5遠的行星。如果按體積和質量的大小來排列,那麼,木星應該坐第一把交椅。它是行星中的“巨人”。1300個地球捏合在一起才有它一個那麼大。它的質量相當於地球質量的300多倍,是太陽系其它行星總質量的兩倍半。木星體積龐大,反射太Sunny的能力很強。雖然它離太陽和地球都比火星遠得多,但是我們看起來它比火星亮。除了金星以外,木星就是天上最亮的星星了。西方人用羅馬神話中眾神之父——“尤皮特”的名字來稱呼它。

    木星周圍有一層1000多千米厚的大氣。大氣成分主要是氫氣和氦氣,氫佔82%,氦佔17%;其它還有氨、甲烷、水蒸氣、乙炔、乙烷、磷化氫等等,加在一起只佔1%。在翻騰著的木星大氣裡,經常會發生閃電的現象。

    科學家們根據空間探測器拍攝的照片和發回的資料,大致地描繪出了木星的結構模型:中心部分是一個半徑1萬多千米的固體核心,由鐵和矽組成,溫度高達3萬度;核的外圍是液態金屬氫,厚約36000千米,溫度11000℃,壓力300萬個大氣壓;再往外,就是一片普通的液態分子氫的“海洋”了,厚度24000千米左右,溫度還是很高——5500℃。這樣的“熱海”當然沒有人敢下去游泳,整個“海”面由於對流而波濤洶湧,滾滾沸騰。木星就是這樣一個體積龐大的液態氫球。

    這個液態氫球在快速旋轉著。它用9時50分左右自轉1圈,是九大行星中自轉最快的。很難設想,像木星這樣的龐然大物,能夠像芭蕾舞演員那樣輕盈地急速地旋轉;然而這卻是事實。正是因為木星自轉得很快,所以它的赤道部分向外“甩出”,形成一個扁球體,赤道半徑要比極半徑長5000千米。

    我們用望遠鏡觀察木星,可以看到一些和赤道平行的、明暗相間的雲帶。這些雲帶是木星快速自轉產生的大氣環流,其中比較明亮的白色或黃色的雲帶叫做條斑,比較晦暗的紅棕色的雲帶叫做帶紋。從南到北,這樣的雲帶共有17條,非常絢麗壯觀,被看做木星的象徵。

    除了彩色雲帶以外,木星表面還有五顏六色的斑點或斑塊。在木星赤道以南,有一塊出名已久的大紅斑,特別引入注目。它的顏色發紅,形狀像雞蛋,長20000多千米,寬約11003多千米,可以容納得下兩個地球。它是1665年,義大利天文學家卡西尼發現的,到現在已經300多年了,形狀始終是老樣子,顏色和大小卻常有變化:有時呈鮮紅色,有時呈玫瑰色。寬度比較穩定,長度伸縮較大,最長可達4萬千米。

    神秘的大紅斑是什麼呢?有人以為它是冷的氨氣的凝結物,飄浮在木星表面的大氣之中,還有人認為它是浮在液氫海洋上的大冰山。現在,旅行者1號”的考察結果告訴我們:這是一股聳立高空、突出雲頂8千米的強大旋風。它像一個巨大的旋渦,按逆時針方向不停地旋轉。旋渦或氣流中含有紅磷化合物,紅斑的顏色可能就是這樣得來的。那麼,是什麼力量驅使著這股強大的旋風維持幾百年不散?這個問題直到現在還沒有找到答案。

    看到這裡,你能不能想象得出木星的表面是多麼的漂亮?那裡白、黃、棕、紅彩雲密佈,17條雲帶斑斕絢麗,真好像是個祥雲繚繞的仙境啊!

    木星和太陽的平均距離是地球和太陽的平均距離的5倍多,它的表面單位面積所接受的太陽能,只有地球的1/27。按理論計算,木星雲層表面的溫度應該是零下170℃,但是實際測定卻是零下140℃至150℃。而且,在木星上,深夜也不比正午冷多少,這又說明了什麼呢?過去人們一直認為,別的行星都和地球一樣,主要是靠太陽輻射的光和熱獲得能量。到60年代末,科學家們發現,木星是個例外。木星本身釋放出來的能量,比它從太陽那兒得到的能量還多一倍半,也就是說,“支出”大於“收入”。這說明木星內部還有自己的熱源。

    難道木星是1顆小型的“太陽”,它內部也在進行著熱核反應嗎?不,它不具備產生熱核反應的條件。木星中心溫度太低,只有3萬度,這個溫度比熱核反應所需要的溫度還差得遠。而且,木星的質量還不到太陽質量的1/1000。只有它的質量再增加100倍,才有可能進入“宇宙原子鍋爐”的行列。

    那麼,木星內部的熱源究竟是什麼呢?一種解釋認為:木星是在緩慢地收縮,氣體分子在收縮的過程中運動加快,能量就以熱的形式散發出來。另一種解釋是:木星的中心有原始的熱源,大約在45億年以前,木星剛開始形成的時候,就積累了大量的原始熱能,儲存在木星的核心裡,透過對流的方式慢慢地向外輸送。

    “旅行者1號”探測器還發現木星的兩極地區有巨大的極光,長達30000多千米。這是地球上從來沒有見過的最大的極光,也是人類第一次在地球以外的天體上發現的極光。

    “旅行者1號”還有一個重大的發現,就是木星也有光環。在這以前,人們已經知道土星有光環,天王星有光環,現在,木星就成為太陽系中第三個帶環的行星。這是1979年天文學界的一件大事。

    木星光環的厚度不到30千米,寬度至少6000到8000千米以上,環的外緣距離木星中心約有128000千米。這個環是由大量的黑色碎石塊組成的,石塊的直徑從幾十米到幾百米;它們都飛快地繞著木星旋轉,大約7個小財轉1圈。因為這些碎石塊是黑色的,幾乎不反射太Sunny,所以長期以來沒有被人們發現。

  • 2 # 藍風24

    木星,是太陽系中體積最大的行星,用肉眼看(可見光)是球形的。木星主要由氫構成,核心是固態的鐵和矽,外面從內到外是液態和氣態的氫。木星因為距離太陽很遠,表面是液態氫(氫氣凝結成氫水的溫度很低)。

    它既溫度低,表面又是液態,而且人類還不能實行載人遠航,再加上木星自轉快,大氣環流快,大氣壓力大,它又是非常巨大,可以自己釋放能量,也就相當於比太陽的輻射還有強幾十甚至是幾百倍,就是人在表面,靠現在的科技,早就死啦!!(溺死、輻射死、凍死、壓死)所以——人類不能生存,只有科技非常強大後才行。

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