「太阳系八大行星」太阳系中最大的行星——木星

太阳系中最大的行星——木星

「太阳系八大行星」太阳系中最大的行星——木星插图

木星介绍

如果以离太阳由近至远的顺序排列,木星排第五。木星是太阳系的八大行星中体积和质量最大,它有着极其巨大的质量,是其他七大行星总和的2.5倍还多,是地球的318倍,而体积则是地球的1,321倍。同时,木星还是太阳系中自转最快的行星,所以木星并不是正球形的,而是两极稍扁,赤道略鼓。木星是天空中的亮度仅次于太阳、月亮和金星(不过有时会比火星稍暗,有时要比金星亮),木星为第四亮的星星。木星主要由氢和氦组成,中心温度估计高达30,500℃。在木星表面有一个大红斑,从东到西有40,000千米,从北到南有13,000千米,面积大约453,250,000平方千米。这个红斑仍有不少的猜测,很多人认为它是一个永不停息的旋风,它的范围可以吞没3个地球,但最终未得到证实。

「太阳系八大行星」太阳系中最大的行星——木星插图1

木星(Jupiter)是太阳系中仅次于太阳的第二大天体。它是一颗外表有着美丽条纹的、庞大的气态行星。它是天空中亮度仅次于金星的一颗亮星,通常比火星和天狼星还亮。我国古代称它为“岁星”。

木星绕太阳公转一圈为11.86年,木星虽然是太阳系中体积最大的行星,但由于其自转速度很快,自转一圈不到10小时,所以呈现出扁球状。

木星的体积是地球的1321倍,质量是地球的317.9倍。木星两极的重力加速度为23.22米/秒,赤道上为22.07米/秒。在木星表面的物体要想脱离木星,其速度必须达到61千米/秒以上的速度才行,所以木星能束缚住大量的气体。

木星有稠密的大气,通过望远镜我们可以看到木星表面明暗交替的带状条纹,这些带状条纹是木星高速自转而产生的大气环流,这些云层有上千公里厚,我们可以通过云层的不同颜色来辨别覆盖在木星上的高气压带和低气压带。在木星上各个方向的气流搅动起强大的风暴,最著名的就是位于其南半球的上的大红斑,它于1665年被法国天文学家卡西尼发现,至今已经有300多年了。大红斑是一个含有红磷化合物的大气涡旋,逆时针方向旋转,温度似乎比周围的大气低一些。

木星的发现

早在史前,木星就为人所知了。根据伽利略1610年对木星四颗卫星:木卫一,木卫二,木卫三和木卫四(现常被称作伽利略卫星)的观察。第一个发现就,这些卫星是不以地球为中心转,也是赞同哥白尼的日心说的有关行星运动的主要依据。许多年来人们一直认为木卫三是1609年由伽利略通过他自制的望远镜发现的,于是连同其他三卫都被称为伽利略卫星。其实木卫三是中国战国时代的天文学家甘德发现的,比伽利略早了将近2000年。他著有《岁星经》和《天文星占》两书,可惜均已失传。在唐朝天文学家瞿昙悉达编著的《开元占经》第二十三卷中有这样的记载“甘氏曰:单阏之岁,摄提格在卯,岁星在子,与须女、虚、危晨出夕入,其状甚大有光,若有小赤星附于其侧,是谓同盟”。

木星释放的力量

对于要星的多年考察,人们发现木星正在向其宇宙空间释放巨大能量。它所放出的能量是它所获得太阳能量的两倍,这说明木星释放能量的一半来自于它的内部。木星本身就存在着热源,在加上它不断的吸积着太阳所释放的高能粒子,因此他所具有的能量就越来越大。

众所周知,太阳不断放射出的光和热是因为太阳内部时刻进行着核聚变反应,在核聚变的过程中就会释放出大量的能能量。而木星是一个巨大的液态氢星球,本身已具备了无法比拟的天然核燃料,加之木星的中心温度已达到了28万K,具备了进行热核反应所需的高温条件。至于热核反应所需的高压条件,就木星的收缩速度和对太阳放出的能量及携能粒子的吸积特性来看,木星在经过几十亿年的演化之后,中心压可达到最初核反应时所需的压力水平。一旦木星上爆发了大规模的热核反应,以千奇百怪的漩涡形式运动的木星大气层将充当释放核热能的“发射器”。所以,有科学家猜测,几十亿年后,木星就会从一颗行星一颗名副其实的恒星。

木星的结构

核心区,科学家估计木星可能有一个固态的核心,但目前还未得到证实。

液态金属层,在这里氢原子在高温高压下形成液态金属氢,其产生的涡流能够在木星周围产生强大的磁场。

液态层,在木星云层之下,高压使氢气变成液体。

木星上层,包含有氨气、甲烷、水合氢硫化合物。

大气层,主要由氢所组成 ,厚度超过5000千米,一直延展到星际空间。

木星的卫星

木星有着太阳系中最大的卫星群,目前已知的卫星至少有67颗(笔者曾经观测到4颗,几千块的天文望远镜,只能看到4个小亮点,其他的体积就太小了,普通望远镜根本看不到)。

木星的卫星主要分三个群组:四颗小的内层卫星(木卫五群),四颗巨大的伽利略卫星(由意大利天文学家伽利略于1610年发现),第三个群组由59颗或更多的小型卫星组成。

下图便是木星四颗最大的卫星,分别是木卫一(Io,伊奥),木卫二(Europa,欧罗巴),木卫三(Ganymede,盖尼米得),木卫四(Callist,卡里斯托)

「太阳系八大行星」太阳系中最大的行星——木星插图2

木星的卫星

木卫一,距木星的平均距离为421600千米,形状呈球形,其直径为3630千米,表面光滑干燥,有广阔的平原和起伏的山脉。木卫一上有强烈的火山活动。

木卫二,伽利略卫星中最小的一个,距木星的平均距离为670900千米,直径3138千米。木卫二上覆盖着一层厚约100千米的冰幔,这是一个白色的星球,冰层有巨大的冰缝,有科学家估计这里可能有生命存在。

木卫三,太阳系中最大的卫星,与木星的平均距离为107万千米,直径5262千米,如果木卫三不是围绕着木星转而是围绕着太阳转,那它就是一颗行星了。木卫三的水和冰比木卫二更多。

木卫四,这是最外层的伽利略卫星,与木星的距离为190万千米,直径为4800千米,其表面与木卫二、木卫三大致相同。

探测木星

「太阳系八大行星」太阳系中最大的行星——木星插图3

探测木星

从1972年到2011年NASA发射了多个探测器对木星进行了探测。

1973年,先驱者10号飞掠木星探测到木星规模宏大的磁层,研究了木星的大气。

1974年,先驱者11号到达木星,它比先驱者10号更加靠近木星,传回了木星磁场、辐射、重力、温度、大气结构等信息。

1979年,旅行者1号拍摄到了之前科学家猜测的木星环。不久之后,旅行者2号又获得了木星环的更多情况。木星环厚约30千米,宽度约为6500千米,离木星12.8万千米。

「太阳系八大行星」太阳系中最大的行星——木星插图4

木星光环

1989年发射的伽利略号探测器用时8年,对木星及其卫星进行探测。发现木星上有氨云,并传回了木卫二、木卫三、木卫四有可能在地表下存在水的证据。

2000年12月,卡西尼号飞掠木星对南北半球进行了观测,绘制了迄今为止木星最详细的表面图。

木星的相关数据

木星直径:142984千米

体积(地球=1):1321

质量(地球=1):318

赤道区域重力(地球=1):2.36

离太阳平均距离(地球=1):5.2

沿轴倾斜度:3.1°

自转周期:9.93小时

公转周期:11.86年

卫星数量:67+

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