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觀測表明,木星高緯度區域的自轉週期比赤道區域慢5分鐘左右。為什麼不同緯度上自轉快慢不一樣?
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  • 1 # 夢風Joron

    一、利用維度知識解釋:

    我們所觀察到的木星自轉是在三維空間中我們人類在四維線上。

    在四維(空間與時間的混合時空)宇宙,宇宙依然是本宇宙,但是在這個四維世界,三維世界就像完全透明一般,我們可以洞察三維世界的一切。

    例如,在三維空間中,我們能看見籃球的外皮,但在四維世界,我們能看見籃球內部(儘管只是氣體),並能輕易用手戳破它,而不受任何影響。

    我們人類目前還無法觀測四維世界,甚至難以想象四維世界。

    但倘若真的在四維世界觀察木星,我們可能將無視引力對時空的影響,而看見木星自轉的本質。

    由此不難推出,在四維世界,我們觀測木星自轉,因為可以透過引力對時空的扭曲,木星高低緯度自轉才可能一致(除極點)。

    而實際上,我們所看見的三維世界,引力對時空的影響將影響我們對木星的觀測。木星高低緯度存在自轉差異。

    二、利用地理和物理解釋:

    在固體星球中,低緯度和高偉緯度地區自轉週期一致(除極點)。

    但木星是氣態星球,我們觀測到的木星自轉其實只是它表面的氣體,我們都知道氣體具有流動性。

    加上地轉偏向力、氣體類性質、氣體密度等多種因素影響,所以可能產生木星高低緯度(除極點)自轉差異

    (可能存在一點誤解,畢竟科學不等於真理)

  • 2 # 科普大世界

    說起天體的“較差自轉”,可能很多朋友都不清楚咋回事,它實際上指的是一個天體在自轉時不同部位的角速度互不相同的現象,同一個星球的不同區域自轉速度並不相同。這種現象在大多數非固體的天體中存在,比如星系、恆星、氣態巨行星等,在太陽系中,太陽和木星等氣態行星的表面也會出現這種現象,而如果嚴格來說的話,其實像地球這樣的巖質行星也有這種現象的微弱反應。

    木星赤道地區自轉和兩極地區的差別在五分鐘左右,但是通常星體越大,較差自轉的現象就越明顯,比如太陽,在太陽不同的緯度自轉的速率是很明顯不一樣的,天文觀測發現在太陽赤道附近,自轉一圈只需25天,但是在兩極地區卻需要37天轉一圈,同一個星球不同地區的自轉速度,差別竟然擴大到了12天,兩極地區比赤道多了近1/3的時間。

    較差著轉的現象是伽利略首先發現的,他在觀測太陽黑子時首次看到這一現象,不久後又有人指出太陽在極區與赤道區的自轉週期差異,其與現今觀測結論並無太多差別,不過對於木星較差自轉的現象發現相對較晚。

    在天文學上,較差自轉的成因主要來自於星體自身結構內部的對流差異,這種現象在恆星上體現的尤其明顯,這是因為恆星內部溫度極高,內部溫度差導致的輻射壓現象很顯著,對流活動十分活躍,而且範圍巨大,對流活動還會使得內部及外部的物質進行類似置換的運作,在不同的緯度會產生與恆星不同的角動量,也就是說不同區域的對流造成了恆星內部角速度分佈的重新配置,這就形成了恆星較差自轉的現象。

    木星較差自轉的形成機理和太陽類似,雖然木星是行星,內部沒有核聚變,但是木星的內部仍然高達3萬攝氏度,其向外輻射的熱量同樣會造成內部的對流活動,這種現象在木星的大氣層中也很明顯,因此在木星的赤道和兩極地區有著五分鐘的自轉時間差異。

    地球是一顆巖質行星,但整個地球並不是一個均質體,而是具有明顯的圈層結構。地球每個圈層的成分、密度、溫度、角速度等各不相同,外層的角速度滯後於內層角速度,外層的拖拽作用使地球自轉漸慢,雖然看不出地球表面有明顯的較差自轉時間差,但由於地球內部絕大部分都是岩漿,在某些區域內具有一定的流動性,這種力量還是會作用到地球表層,造成地殼的一些板塊活動現象,想靠近赤道地區的板塊活動就要比兩極地區更活躍一些,就是地表上的洋流活動與地球的較差自轉也有一定的關係,不過最明顯的地方還是地球的最外層——大氣層,雖然地球的大氣層與地球自轉並不同步(受多種因素影響),但地球赤道上空的大氣層與赤道地區的大氣層的自轉速度也是有明顯的時間差異的。

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