在我們生活的太陽系中,存在著八大行星圍繞著太陽運(yùn)動(dòng),地球便是其中之一。除此之外,最為特別的非木星莫屬,為什么這么說?其實(shí)從行星的照片上就能看出,木星表面奇奇怪怪的條紋就像畫一樣,不僅如此,它也是太陽系所有行星中質(zhì)量最大的一顆,體積也更是達(dá)到了太陽的1/‰,并且目前已知就有七十九顆衛(wèi)星圍繞其運(yùn)動(dòng)。
其實(shí),從我們?nèi)祟惤嵌戎v,木星也是太陽系中最恐怖的一顆行星,到底有多可怕?下面聽我細(xì)細(xì)道來!
>>質(zhì)量和體積極大
上面也說了,木星是太陽系中質(zhì)量最大的行星,有多大呢?這么說吧,我們知道太陽系中一共有八大行星,除去木星以外還剩七個(gè),那么把這剩下七個(gè)行星的質(zhì)量加一起也才是木星質(zhì)量的四分之一,單單與地球相比,它就是地球質(zhì)量的318倍。曾有研究稱,木星表面的大氣層包含了約1%的行星質(zhì)量,相當(dāng)于三個(gè)地球的質(zhì)量,而地球的大氣層只占地球總質(zhì)量的百萬分之一。這個(gè)數(shù)據(jù)也是非常驚人的!
也正是由于木星的質(zhì)量很大,所以其引力也很大,木星上的重力加速度是地球上的2.5倍,也就是說100斤的你到木星上就會(huì)變成250斤,還真是有點(diǎn)意思。不過我們是進(jìn)不去木星的,因?yàn)槿祟愒谶M(jìn)入木星大氣層的時(shí)候就會(huì)被風(fēng)吹成碎片,或是被大氣壓給壓成扁片。
說完質(zhì)量再說說體積,據(jù)觀測,太陽的直徑為139萬公里,而木星的直徑就達(dá)到14萬公里,地球的直徑則僅為1.3萬公里。這么算下來,木星就是太陽體積的1/‰,是地球體積的1300倍。為什么木星的體積如此之大呢?這是因?yàn)槟拘鞘且粋€(gè)氣態(tài)巨行星,我們通常把太陽系中的行星分為類地行星和類木行星,前者就是像地球,金星這樣的巖質(zhì)行星,而后者則就包括木星、土星這樣的氣態(tài)行星。
假如月球是木星
星云說認(rèn)為,其實(shí)我們太陽系中的行星和恒星都來產(chǎn)生于一團(tuán)巨大的塵埃分子云,這些塵埃云通過互相沖撞,或是臨近的超新星爆發(fā)使其中心發(fā)生了引力坍縮,最終有的成為行星有的則成為恒星,而木星可能就是那個(gè)與我們太陽競爭恒星之位的有力對手。
在太陽形成后,由于太陽風(fēng)的吹拂,將比較輕的物質(zhì)越吹越遠(yuǎn)最終被外層行星吸引形成氣態(tài)行星,而重物質(zhì)就只能留在近處形成巖質(zhì)行星。所以說無論是在質(zhì)量還是體積上,木星都比一般行星大得多,是當(dāng)之無愧的行星一哥!
>>木星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
說完木星的質(zhì)量和體積,我們來看看它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。雖說木星是一個(gè)氣態(tài)行星,但它也是一個(gè)巨大的液態(tài)氫星體,并且隨著深度的增加,在距離其表面千米處,液態(tài)氫就會(huì)在高壓和高溫環(huán)境下形成。而且木星也有像地球一樣的金屬核心,據(jù)推測,它的中心區(qū)域是一個(gè)由硅酸鹽,鐵等組成的液態(tài)內(nèi)核。
但是由于無法探測,所以其內(nèi)核的大小還不能確定,對比土星的內(nèi)核——約為9-22個(gè)地球質(zhì)量的話,木星內(nèi)核的質(zhì)量也應(yīng)該是極大的。而且,除了木星形成之初的原始內(nèi)核之外,木星,土星等氣態(tài)行星還會(huì)通過吸收星際間游離的隕石等物質(zhì)來增加自己的內(nèi)核質(zhì)量。1994年撞上木星的蘇梅克--列維9號(hào)彗星最終就成為了其內(nèi)核的一部分。
木星的大氣層厚度高達(dá)3000公里,其中高層大氣是由氣體分子百分率約88-92%的氫和約8-12%的氦所組成。不過由于氦原子的質(zhì)量是氫原子的四倍,所以在討論木星的質(zhì)量組成時(shí)比例會(huì)有所改變:大氣層中氫和氦分別占了總質(zhì)量的75%及24%,剩下的1%為其他元素,包括微量的甲烷、水蒸氣、氨以及硅的化合物。除此之外,木星還含有微量的碳、乙烷、硫化氫、氖、氧、磷化氫、硫等物質(zhì)。大氣最外層還有冷凍的氨的晶體,也發(fā)現(xiàn)過微量苯和烴的存在。
這與原始太陽星云的組成相近,但木星中的較重元素比例要比原始太陽星云多數(shù)倍。同為氣體行星的土星也是如此,不過天王星和海王星中的氫和氦就少很多。
>>內(nèi)部溫度和壓力驚人
先說溫度,木星的表面溫度很低,只有-168攝氏度,但是其核心溫度可以達(dá)到幾萬攝氏度,隨著深入木星內(nèi)部,壓力和溫度都會(huì)迅速增加,大氣的密度也會(huì)越來越濃厚。
在壓力為10帕的表面,溫度就大約是67°C。在氫相變的區(qū)域——即溫度達(dá)到臨界點(diǎn)氫成為金屬的時(shí)候,溫度已經(jīng)達(dá)到9700°C,壓力則為200GPa。而在其核心的溫度估計(jì)為35,700°C,同時(shí)內(nèi)部的壓力大約是3,000-4,500GPa——3000-4500萬個(gè)地球標(biāo)準(zhǔn)氣壓。

木星錯(cuò)綜復(fù)雜的星云
另外,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)木星正在向宇宙空間釋放巨大能量,并且它所放出的能量是所獲得太陽能量的兩倍,這就說明木星內(nèi)部存在熱源。也正是因?yàn)槟拘怯休^強(qiáng)的內(nèi)部能源,使其赤道與兩極溫差并不大,不超過3℃。
我們知道太陽之所以可以不斷的發(fā)生核聚變反應(yīng),就是因?yàn)槠鋬?nèi)部存在著無窮盡的原料——?dú)?,同時(shí)還有超高的溫度和壓強(qiáng),而木星也具備這些條件,但是由于其質(zhì)量還沒達(dá)到成為恒星的最小值,所以只能甘愿圍繞著太陽運(yùn)動(dòng)。
>>木星風(fēng)暴——大紅斑
木星的大紅斑是一個(gè)在南赤道帶邊緣存在了很久的反氣旋旋渦,長25000千米,上下跨度也達(dá)到了12000千米,有地球三倍這么大,時(shí)速更是達(dá)到每小時(shí)430公里,比高鐵速度還快,所以說這也是太陽系最大的風(fēng)暴,并且已經(jīng)存在了數(shù)百年。

木星大紅斑
從照片上看就像是一顆大眼,看著還有點(diǎn)恐怖,不過具體成因,專家們還在研究中。

木星北極氣旋
木星北極氣旋模擬圖
>>除此之外
除了上面的之外,木星還具有超強(qiáng)的自轉(zhuǎn),在木星上一天只有不到十個(gè)小時(shí),雖然是一個(gè)龐大的氣態(tài)行星,但是這么快的轉(zhuǎn)速也可以看出木星是一個(gè)靈活的“胖子”。正是由于自轉(zhuǎn)很快,導(dǎo)致它的扁率相當(dāng)大,通過望遠(yuǎn)鏡就能看出木星呈扁球狀。雖然它的自轉(zhuǎn)很快,但是其公轉(zhuǎn)速度是相當(dāng)?shù)穆?,木星在一個(gè)橢圓軌道上以每秒13公里的速度圍繞著太陽公轉(zhuǎn),繞太陽一周就需要地球上的11.86年。

并且木星還會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的自然無線電波爆炸,比太陽產(chǎn)生的更強(qiáng),當(dāng)它接收到地球上短波收音機(jī)的天線時(shí),會(huì)產(chǎn)生可怕的噪音。開始人們都以為是木星上的地外文明發(fā)出的,但是最后科學(xué)家證實(shí)這些無線電是由于其磁層中的等離子體不穩(wěn)定而自然產(chǎn)生的。這種強(qiáng)大的射電波甚至可能影響月球上強(qiáng)烈的火山活動(dòng),這也就是木星為什么恐怖的原因之一。
大多數(shù)天體物理學(xué)家推斷,木星及其磁極上方的電離氣體偶爾會(huì)起到非常強(qiáng)大的射電激光的作用,產(chǎn)生的輻射強(qiáng)度如此之強(qiáng),以至于這個(gè)氣態(tài)巨行星甚至常常會(huì)在作為短波射電波波長的射電源上一枝獨(dú)秀。
最后一點(diǎn)
木星還是一塊巨大的“磁鐵”,因?yàn)槟拘堑拇艌霰鹊厍驈?qiáng)近20000倍??茖W(xué)家表示,利用一個(gè)電子的強(qiáng)化帶,木星捕獲帶電粒子不斷以超過人類致命水平1000倍的輻射水平轟擊這個(gè)系統(tǒng)。這種輻射強(qiáng)度如此之大,甚至?xí)p壞像伽利略探測器這樣的防護(hù)最嚴(yán)密的NASA航天器。并且木星的磁氣圈在太陽的方向上延伸出令人難以置信的100萬–300萬公里。
總結(jié)
雖說,木星看起來很恐怖,實(shí)際上也很恐怖,但是木星確實(shí)為太陽系掃除了很多麻煩,比如天文學(xué)家們稱木星為太陽系的“大掃帚”,因?yàn)槟拘菫樘栂登宄绽栂抵新o目的小行星和彗星等,天文學(xué)家們計(jì)算后發(fā)現(xiàn),如果沒有木星的話,那么地球被太陽系中小行星和彗星撞擊的頻率將增加一千倍,人類能繁衍至今,木星功不可沒。