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太陽系質量最大的行星
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太陽系質量最大的行星是木星。木星(Jupiter),是太陽系八大行星中體積最大、自轉最快的行星,從內向外的第五顆行星。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。木星與土星、天王星、海王星皆屬氣體行星,因此四者又合稱類木行星(木星和土星合稱巨行星)。木星是一個氣態巨行星,主要由氫組成,其次為氦,占總質量的25%,占所有太陽系行星的70%巖核則含有其他較重的元素。
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結構組成

木(mu)星(xing)是一個巨大的液態氫(qing)星(xing)體(ti)。隨(sui)著(zhu)深度的增加千米處(chu),液態氫(qing)在高(gao)壓和高(gao)溫形(xing)成。據推測(ce),木(mu)星(xing)的中(zhong)心(xin)是一個含(han)硅酸鹽和鐵等物(wu)質(zhi)組成的核區(qu),物(wu)質(zhi)組成與(yu)密度呈連續(xu)過渡。

木星(xing)(xing)(xing)是四個(ge)(ge)氣(qi)體(ti)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(又稱類(lei)(lei)木行(xing)星(xing)(xing)(xing))中(zhong)(zhong)的(de)(de)一個(ge)(ge):即不以固體(ti)物(wu)質為主要組(zu)成的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing),它是太陽系(xi)中(zhong)(zhong)體(ti)積(ji)最大的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing),赤(chi)道直徑為142984千米。木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)密度為1.326 g/cm3,在氣(qi)體(ti)行(xing)星(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)排行(xing)第(di)二,但遠低于太陽系(xi)中(zhong)(zhong)四個(ge)(ge)類(lei)(lei)地行(xing)星(xing)(xing)(xing)。

組成成分

木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)高層(ceng)(ceng)大氣是由體積或氣體分(fen)子百分(fen)率約(yue)88-92%的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)和(he)約(yue)8-12%的(de)(de)(de)(de)(de)氦(hai)所(suo)(suo)組(zu)成。由于氦(hai)原(yuan)子的(de)(de)(de)(de)(de)質量是氫(qing)原(yuan)子的(de)(de)(de)(de)(de)四倍(bei),探討木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)質量組(zu)成時比例會(hui)有(you)所(suo)(suo)改變:大氣層(ceng)(ceng)中氫(qing)和(he)氦(hai)分(fen)別占了(le)總質量的(de)(de)(de)(de)(de)75%及(ji)24%,余的(de)(de)(de)(de)(de)1%為其他元素,包括(kuo)微量的(de)(de)(de)(de)(de)甲烷(wan)、水(shui)蒸氣、氨以(yi)及(ji)硅的(de)(de)(de)(de)(de)化合物。另外(wai)木(mu)星(xing)也含有(you)微量的(de)(de)(de)(de)(de)碳、乙烷(wan)、硫(liu)化氫(qing)、氖、氧、磷(lin)化氫(qing)、硫(liu)等物質。大氣最外(wai)層(ceng)(ceng)有(you)冷凍的(de)(de)(de)(de)(de)氨的(de)(de)(de)(de)(de)晶體。木(mu)星(xing)上也透過紅外(wai)線及(ji)紫外(wai)線測量發現微量苯和(he)烴(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)存在。

木星大(da)氣層中氫和氦的(de)(de)比(bi)(bi)例(li)非(fei)常接(jie)近原始太(tai)(tai)陽(yang)(yang)星云的(de)(de)理論組成,然(ran)而,木星大(da)氣中的(de)(de)惰性(xing)氣體是太(tai)(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)二(er)至三倍,高(gao)層大(da)氣中的(de)(de)氖只占了(le)總質量的(de)(de)百(bai)萬分之二(er)十(shi),約為(wei)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)比(bi)(bi)例(li)的(de)(de)十(shi)分之一,氦也(ye)幾乎耗盡,但仍有太(tai)(tai)陽(yang)(yang)中氦的(de)(de)比(bi)(bi)例(li)的(de)(de)80%。這個差距可能是由于元(yuan)素降水至行星內部(bu)所造成。

由光譜學分(fen)析(xi)而(er)言,土(tu)星被認為和木星的(de)(de)(de)組成最為相似,但另外(wai)的(de)(de)(de)氣體行星、天王(wang)星與海(hai)王(wang)星相較之下所含氫(qing)和氦的(de)(de)(de)比例較低,由于沒有(you)(you)太(tai)空船(chuan)實際深入大氣層(ceng)的(de)(de)(de)分(fen)析(xi),除了(le)木星之外(wai)的(de)(de)(de)行星至今仍(reng)沒有(you)(you)重元素(su)數量的(de)(de)(de)精確數據。

質量大小

木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)質(zhi)量是(shi)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)系其他行星(xing)(xing)(xing)質(zhi)量總和(he)的(de)(de)2.5倍(bei),由(you)于它的(de)(de)質(zhi)量是(shi)是(shi)如(ru)此巨大,因此太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)系的(de)(de)質(zhi)心(xin)落在太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)表面之(zhi)外,距離太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)中心(xin)1.068太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)半(ban)徑(jing)(jing)。雖然木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)直(zhi)徑(jing)(jing)是(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)11倍(bei),非常巨大,但是(shi)它的(de)(de)密度(du)很低,所以(yi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)體積是(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)1,321倍(bei),但質(zhi)量只(zhi)是(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)318倍(bei)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)半(ban)徑(jing)(jing)是(shi)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)半(ban)徑(jing)(jing)的(de)(de)十分之(zhi)一(yi)(yi),質(zhi)量是(shi)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)質(zhi)量的(de)(de)千分之(zhi)一(yi)(yi),所以(yi)兩者的(de)(de)密度(du)是(shi)相(xiang)似的(de)(de)。"木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)質(zhi)量"(MJ或(huo)MJup)通常被做(zuo)為(wei)描述其它天體,特別是(shi)系外行星(xing)(xing)(xing)和(he)棕矮星(xing)(xing)(xing),的(de)(de)質(zhi)量單位(wei)。因此,例(li)如(ru)系外行星(xing)(xing)(xing)HD 209458 b的(de)(de)質(zhi)量是(shi)0.69MJup,而(er)仙女座κb的(de)(de)質(zhi)量是(shi)12.8MJup。

理論模型顯(xian)示如(ru)果(guo)木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)比現在更大,而不(bu)是僅有(you)目前的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang),它將(jiang)會(hui)繼續(xu)收縮。質(zhi)量(liang)(liang)上的(de)(de)(de)些許改變(bian),不(bu)會(hui)讓木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)半徑有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua),大約(yue)要在500地球質(zhi)量(liang)(liang)(1.6MJup)才會(hui)有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)改變(bian)。盡管隨著(zhu)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增加(jia)(jia),內部會(hui)因為壓力的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)而縮小體積。結果(guo)是,木(mu)星(xing)被認為是一顆幾(ji)乎達到了行星(xing)結構和(he)演化(hua)史所能決定的(de)(de)(de)最(zui)大半徑。隨著(zhu)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增加(jia)(jia),收縮的(de)(de)(de)過程會(hui)繼續(xu)下(xia)去,直到達到可察覺的(de)(de)(de)恒星(xing)形成質(zhi)量(liang)(liang),大約(yue)是50MJup的(de)(de)(de)高質(zhi)量(liang)(liang)棕矮星(xing)。

然而,需要(yao)75倍的(de)木(mu)星質量(liang)(liang)(liang)才能(neng)使(shi)氫穩定(ding)的(de)融合成為(wei)一顆(ke)恒(heng)星。最小的(de)紅(hong)矮星,半徑大約(yue)只是(shi)木(mu)星的(de)30%。盡管如此,木(mu)星仍然散(san)發出(chu)更多的(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)。它接(jie)受來自太陽(yang)的(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang),而內部產生的(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)也(ye)幾(ji)乎和接(jie)受自太陽(yang)的(de)總能(neng)量(liang)(liang)(liang)相(xiang)等。這(zhe)(zhe)些(xie)額外(wai)的(de)熱量(liang)(liang)(liang)是(shi)由(you)開爾(er)文-亥姆(mu)霍茲機(ji)制通過(guo)(guo)收縮產生的(de)。這(zhe)(zhe)個過(guo)(guo)程造成木(mu)星每年縮小約(yue)2厘米(mi)。當(dang)木(mu)星形(xing)成的(de)時候(hou),它比(bi)現在要(yao)略(lve)大一點。 

內部結構

木(mu)(mu)星(xing)(xing)可(ke)能有(you)一個(ge)石質的(de)(de)(de)內(nei)核(he),被一層(ceng)含有(you)少量氦,主要是(shi)(shi)(shi)氫(qing)(qing)元素的(de)(de)(de)液(ye)(ye)態(tai)金(jin)屬(shu)氫(qing)(qing)包覆著。內(nei)核(he)上則(ze)是(shi)(shi)(shi)大部分的(de)(de)(de)行星(xing)(xing)物質集結地,以液(ye)(ye)態(tai)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)形式(shi)存(cun)在。這些木(mu)(mu)星(xing)(xing)上最普通(tong)的(de)(de)(de)形式(shi)基礎可(ke)能只在40億帕壓強(qiang)(qiang)下(xia)才存(cun)在,木(mu)(mu)星(xing)(xing)內(nei)部就是(shi)(shi)(shi)這種環境(土星(xing)(xing)也(ye)是(shi)(shi)(shi))液(ye)(ye)態(tai)金(jin)屬(shu)氫(qing)(qing)由離子化的(de)(de)(de)質子與電子組成。在木(mu)(mu)星(xing)(xing)內(nei)部的(de)(de)(de)溫度(du)壓強(qiang)(qiang)下(xia)氫(qing)(qing)氣是(shi)(shi)(shi)液(ye)(ye)態(tai)的(de)(de)(de),而非氣態(tai),這使它成為了木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁場的(de)(de)(de)電子指揮(hui)者與根源,木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁場強(qiang)(qiang)度(du)大約10高(gao)斯,比地球大10倍(bei)。同樣在這一層(ceng)也(ye)可(ke)能含有(you)一些氦和微量的(de)(de)(de)冰(bing)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)還是(shi)(shi)(shi)天空中已知的(de)(de)(de)最強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)射電源之一。 

木星內部的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)和壓力,由于開爾文(wen)-亥姆(mu)霍(huo)茲機制穩定地朝向核心(xin)增加(jia)。在壓力為10帕的(de)(de)(de)”表面”,溫(wen)(wen)(wen)度(du)大約(yue)是340 K(67 °C;152 °F)。在氫相變的(de)(de)(de)區(qu)域 -溫(wen)(wen)(wen)度(du)達到(dao)臨界點(dian)- 氫成為金屬,相信溫(wen)(wen)(wen)度(du)是10,000 K(9,700 °C;17,500 °F),壓力的(de)(de)(de)200GPa。在核心(xin)邊界的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)估計為36,000 K(35,700 °C;64,300 °F),同時(shi)內部的(de)(de)(de)壓力大約(yue)是3,000至4,500GPa。

大氣組成

木星(xing)有著太陽系內最大的行星(xing)大氣層,跨越的高度(du)超過5,000km(3,107mi)。由于木星(xing)沒有固體(ti)的表(biao)面(mian),它的大氣層基(ji)礎(chu)通常被認為(wei)是大氣壓力(li)等于1MPa(10bar),或十倍(bei)于地球表(biao)面(mian)壓力(li)之處。

云層

木(mu)星的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)組成(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),按分子(zi)數量來看(kan),81%是氫氣(qi)(qi)(qi),18%是氦(hai)氣(qi)(qi)(qi),按質量則分別(bie)是75%和(he)(he)24%。只有約1%左右的(de)(de)(de)其(qi)他氣(qi)(qi)(qi)體(ti),其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)包括甲烷(wan)、水蒸氣(qi)(qi)(qi)、氨氣(qi)(qi)(qi)等。這與(yu)太陽系的(de)(de)(de)前身-原始太陽星云的(de)(de)(de)組成(cheng)相近,但木(mu)星中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)較(jiao)重(zhong)元素(su)的(de)(de)(de)比例卻比原始太陽星云多(duo)(duo)數倍。同為(wei)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)行(xing)星的(de)(de)(de)土星也是類似(si)的(de)(de)(de)組成(cheng),但天王星及海王星中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氫和(he)(he)氦(hai)就少得多(duo)(duo)。由于木(mu)星有較(jiao)強的(de)(de)(de)內部能(neng)源,致使其(qi)赤道與(yu)兩極溫差不(bu)大(da),不(bu)超(chao)過3℃,因此木(mu)星上南北風(feng)(feng)很(hen)小,主要是東西風(feng)(feng),最大(da)風(feng)(feng)速達130~150米/秒。木(mu)星大(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)充滿了稠密活躍(yue)的(de)(de)(de)云系。各種顏色(se)的(de)(de)(de)云層像波浪一(yi)樣在激烈(lie)翻騰著。在木(mu)星大(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)還(huan)觀測(ce)(ce)到(dao)有閃電和(he)(he)雷暴。由于木(mu)星的(de)(de)(de)快(kuai)速自轉,因此能(neng)在它的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)觀測(ce)(ce)到(dao)與(yu)赤道平行(xing)的(de)(de)(de)、明暗交(jiao)替的(de)(de)(de)帶紋其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)亮帶是向上運動的(de)(de)(de)區域(yu),暗紋則是較(jiao)低和(he)(he)較(jiao)暗的(de)(de)(de)云。

木星(xing)(xing)表面有(you)(you)紅、褐、白等五彩繽紛的條紋圖案,可以(yi)推測木星(xing)(xing)大氣中的風(feng)(feng)向是平(ping)行于赤(chi)道方(fang)向,因區(qu)域的不(bu)同而交互(hu)吹著(zhu)西(xi)風(feng)(feng)及東風(feng)(feng),是木星(xing)(xing)大氣的一向明顯特征。大氣中含有(you)(you)極微(wei)的甲烷、乙炔之類(lei)的有(you)(you)機成份,而且(qie)有(you)(you)打雷現象生(sheng)成有(you)(you)機物的機率相當大。

大紅斑與渦旋

木星的(de)大紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)位(wei)于南緯(wei)23°處,東(dong)西(xi)長(chang)(chang)4萬公(gong)里,南北寬(kuan)1.3萬公(gong)里。探測器(qi)發現,大紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)是一團激(ji)烈上升的(de)氣流(liu),呈深褐色(se)。這個彩色(se)的(de)氣旋以逆時針方向轉動(dong)。在(zai)大紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)中心部分有個小(xiao)顆粒,是大紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)的(de)核,其(qi)大小(xiao)約幾百公(gong)里。這個核在(zai)周(zhou)圍的(de)反時針漩渦運動(dong)中維持不(bu)動(dong)。大紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)的(de)壽命很長(chang)(chang),可維持幾百年或更久。大紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)的(de)豔麗紅(hong)(hong)色(se)令人印象(xiang)深刻,顏色(se)似乎來自紅(hong)(hong)磷。 

鵝蛋形物(wu)體的(de)自轉(zhuan)是(shi)逆時(shi)針方向,周期大(da)約(yue)是(shi)六(liu)天。大(da)紅斑(ban)的(de)維度是(shi)24,000至(zhi)40,000千米(mi)(mi) X 12,000至(zhi)14,000千米(mi)(mi)。它的(de)直徑大(da)到可(ke)以容得下2至(zhi)3顆(ke)地球。這個風暴的(de)最大(da)高度比周圍的(de)云層(ceng)高出(chu)約(yue)8km(5mi)。

風(feng)(feng)暴通常(chang)都發生在巨行星大(da)氣層的(de)湍(tuan)流內,木星也有白色和棕色的(de)鵝(e)蛋(dan)(dan)形風(feng)(feng)暴,但較小(xiao)的(de)那(nei)些風(feng)(feng)暴通常(chang)都不會被命名。白色的(de)鵝(e)蛋(dan)(dan)傾向于包(bao)含大(da)氣層上層,相對較低溫的(de)云(yun)。棕色鵝(e)蛋(dan)(dan)形是較溫暖(nuan)和位于普通云(yun)層。這種風(feng)(feng)暴持(chi)續的(de)時間可以只(zhi)有幾個(ge)(ge)小(xiao)時,也可以長達數個(ge)(ge)世紀。

外圍組成

行星系統

隨著行星際(ji)空間(jian)(jian)探(tan)測(ce)器的(de)發射(she),不斷揭示出太陽系(xi)天體(ti)中許多前所(suo)未知(zhi)的(de)事實,木(mu)(mu)(mu)星環(huan)(huan)(huan)的(de)發現(xian)就(jiu)是其中的(de)一(yi)個早(zao)在(zai)1974年(nian)(nian)“先(xian)鋒11號”探(tan)測(ce)器訪(fang)問木(mu)(mu)(mu)星時,就(jiu)曾在(zai)離(li)木(mu)(mu)(mu)星約13萬公里(li)處觀測(ce)到高能(neng)帶電粒子的(de)吸收(shou)特征。兩年(nian)(nian)后有人提出這(zhe)一(yi)現(xian)象(xiang)可用(yong)木(mu)(mu)(mu)星存在(zai)塵(chen)埃環(huan)(huan)(huan)來說明(ming)。可惜當(dang)時無人作進(jin)一(yi)步的(de)定(ding)量研究以推測(ce)這(zhe)一(yi)假設環(huan)(huan)(huan)的(de)物理性質1977年(nian)(nian)8月(yue)20日(ri)和(he)9月(yue)5日(ri)美(mei)國先(xian)后發射(she)了(le)(le)“旅(lv)(lv)行者1號”和(he)“旅(lv)(lv)行者2號”空間(jian)(jian)探(tan)測(ce)器經過一(yi)年(nian)(nian)半的(de)長途跋(ba)涉(she)“旅(lv)(lv)行者1號”穿過木(mu)(mu)(mu)星赤道面,這(zhe)時它所(suo)攜帶的(de)窄角(jiao)照相(xiang)機在(zai)離(li)木(mu)(mu)(mu)星120萬公里(li)的(de)地方拍到了(le)(le)亮度十(shi)分(fen)暗弱的(de)木(mu)(mu)(mu)星環(huan)(huan)(huan)的(de)照片同年(nian)(nian)7月(yue)后其到達的(de)“旅(lv)(lv)行者2號”又獲(huo)得了(le)(le)有關木(mu)(mu)(mu)星環(huan)(huan)(huan)的(de)更多的(de)信息(xi)。

根據(ju)(ju)對空(kong)間飛船所拍得照片的(de)研究,現已知道木星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)系主要由亮(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、暗環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和暈(yun)三(san)部(bu)分組成(cheng)。環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)厚度(du)(du)不(bu)超過(guo)(guo)30公(gong)里(li)(li)亮(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)離木星(xing)(xing)中(zhong)心約(yue)13萬公(gong)里(li)(li),寬6000公(gong)里(li)(li)。暗環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)在亮(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)內(nei)側(ce),寬可(ke)達(da)(da)5萬公(gong)里(li)(li),其內(nei)邊(bian)緣(yuan)幾(ji)(ji)乎(hu)同(tong)木星(xing)(xing)大(da)氣層(ceng)相(xiang)接。亮(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)不(bu)透明度(du)(du)很低,其環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒只能截收通過(guo)(guo)陽光的(de)萬分之一(yi)左右。靠近亮(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)外(wai)緣(yuan)有一(yi)寬約(yue)700公(gong)里(li)(li)的(de)亮(liang)帶它比(bi)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)其余部(bu)分約(yue)亮(liang)10%,暗環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)亮(liang)度(du)(du)只及亮(liang)度(du)(du)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)幾(ji)(ji)分之一(yi)。暈(yun)的(de)延伸范圍(wei)可(ke)達(da)(da)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)面上下各1萬公(gong)里(li)(li)它在暗環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)兩旁延伸到最遠點,外(wai)邊(bian)界則比(bi)亮(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)略遠。據(ju)(ju)推算,環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒的(de)大(da)小約(yue)為2微(wei)米,真可(ke)算是(shi)微(wei)粒。這(zhe)種微(wei)米量級的(de)微(wei)粒因(yin)輻射壓力、微(wei)隕(yun)星(xing)(xing)撞擊等(deng)原因(yin)壽命大(da)大(da)短于太(tai)陽系壽命。為了證實木星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)是(shi)一(yi)種相(xiang)對穩定結構(gou)這(zhe)一(yi)說法人們提出了維持這(zhe)種小塵埃粒子數(shu)量的(de)動(dong)態穩定的(de)幾(ji)(ji)種可(ke)能的(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒補充源(yuan)。

木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)比土星(xing)(xing)(xing)(xing)暗( 反(fan)照率為0.05 )它們(men)由(you)許多粒狀(zhuang)的(de)(de)巖(yan)石(shi)(shi)質(zhi)材料(liao)組成。過去有人(ren)猜測,在木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)附近有一個塵埃層或環(huan)(huan),但一直未(wei)能證(zheng)實。1979年(nian)3月,“旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)1號”考察木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)時,拍攝到(dao)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)的(de)(de)照片,不(bu)(bu)久,“旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)2號”又獲得了木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)的(de)(de)更多情況,終于證(zheng)實木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)也有光(guang)環(huan)(huan)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)光(guang)環(huan)(huan)的(de)(de)形狀(zhuang)像個薄圓盤,其厚度約為30公里,寬度約為9400公里,離木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)12.8萬公里。光(guang)環(huan)(huan)分為內(nei)(nei)環(huan)(huan)和外環(huan)(huan),外環(huan)(huan)較亮,內(nei)(nei)環(huan)(huan)較暗幾乎(hu)與(yu)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)大氣層相接。光(guang)環(huan)(huan)的(de)(de)光(guang)譜型為G型,光(guang)環(huan)(huan)也環(huan)(huan)繞著木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)公轉,7小時轉一圈。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)光(guang)環(huan)(huan)是由(you)許多黑(hei)色碎石(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)構成的(de)(de),石(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)直徑在數十米到(dao)數百米之(zhi)間。由(you)于黑(hei)石(shi)(shi)塊(kuai)(kuai)不(bu)(bu)反(fan)射(she)太陽光(guang),因而長期(qi)以來一直未(wei)被我們(men)發現。

木星(xing)(xing)(xing)的(de)兩極(ji)有(you)(you)極(ji)光,這似乎是從(cong)木衛一上(shang)火山噴發(fa)出(chu)的(de)物質(zhi)(zhi)沿著木星(xing)(xing)(xing)的(de)引力線進(jin)入木星(xing)(xing)(xing)大氣而形成的(de)。木星(xing)(xing)(xing)有(you)(you)光環(huan),光環(huan)系統(tong)是太陽系巨行星(xing)(xing)(xing)的(de)一個共同特征(zheng),主要由黑色碎石塊和雪團(tuan)等物質(zhi)(zhi)組成。木星(xing)(xing)(xing)的(de)光環(huan)很難觀測到(dao)它(ta)沒有(you)(you)土星(xing)(xing)(xing)那么顯著壯觀,但(dan)也可以分成四圈。木星(xing)(xing)(xing)環(huan)約(yue)有(you)(you)9400公(gong)里寬,但(dan)厚度(du)不到(dao)30公(gong)里,光環(huan)繞木星(xing)(xing)(xing)旋轉一周 需要大約(yue)7小時(shi)。

木星有(you)一(yi)(yi)個(ge)同土星般的(de)(de)環,不過(guo)又小又微弱。它們(men)的(de)(de)發現純(chun)屬意料(liao)之外,只(zhi)是(shi)由于(yu)兩個(ge)旅行(xing)者1號的(de)(de)科學家一(yi)(yi)再堅持航(hang)行(xing)10億千米后(hou),應(ying)該去看一(yi)(yi)下是(shi)否有(you)光(guang)環存在(zai)。其他人都(dou)認為發現光(guang)環的(de)(de)可能性為零,但事實上(shang)它們(men)是(shi)存在(zai)的(de)(de)。這(zhe)兩個(ge)科學家想出的(de)(de)真是(shi)一(yi)(yi)條妙計(ji)啊。它們(men)后(hou)來被地面上(shang)的(de)(de)望遠鏡(jing)拍了照(zhao)。

木(mu)星光環中(zhong)的粒子可能(neng)并不是穩定地(di)存在(zai)(由大(da)氣層和磁場的作用)。這(zhe)樣(yang)一(yi)來,如(ru)果光環要(yao)保持形狀,它們需被不停地(di)補充(chong)。兩顆(ke)處在(zai)光環中(zhong)公轉的小(xiao)衛(wei)星:木(mu)衛(wei)十六和木(mu)衛(wei)十七,顯而易見是光環資源的最(zui)佳候選(xuan)。

伽利略號飛行器對木(mu)星(xing)大(da)(da)氣的(de)探測發現在(zai)木(mu)星(xing)光環和(he)最外(wai)層大(da)(da)氣層之間另存在(zai)了一個強輻(fu)射(she)帶(dai)(dai),大(da)(da)致相當于電(dian)離層輻(fu)射(she)帶(dai)(dai)的(de)十倍強。驚人的(de)是,新發現的(de)帶(dai)(dai)中含有來自不知(zhi)何方的(de)高能量氦離子。

1979年3月(yue),“旅(lv)行(xing)者(zhe)一號(hao)(hao)”探測器(qi)穿越木(mu)星赤道平(ping)面時,在離地球(qiu)6億(yi)千米(mi)處發回(hui)大量的珍貴(gui)照片。出乎(hu)人們(men)所料(liao)發現木(mu)星和土(tu)星一樣也擁有光環。4個月(yue)后,旅(lv)行(xing)者(zhe)2號(hao)(hao)探測器(qi)飛臨木(mu)星證(zheng)實(shi)了這個結論。

木(mu)星(xing)(xing)(xing)光(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)土星(xing)(xing)(xing)光(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)有很大不(bu)同。木(mu)星(xing)(xing)(xing)光(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)是彌(mi)散透明的(de)(de),由亮環(huan)(huan)(huan)(huan)、暗環(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)暈(yun)三部(bu)分組(zu)成。亮環(huan)(huan)(huan)(huan)在(zai)暗環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)外(wai)邊暈(yun)為(wei)一層極薄(bo)的(de)(de)塵云,將亮環(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)暗環(huan)(huan)(huan)(huan)整個包圍起(qi)來。木(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)是由大量(liang)的(de)(de)塵埃和(he)黑色的(de)(de)碎石組(zu)成,不(bu)反(fan)光(guang),肉眼無法看到(dao)以(yi)周(zhou)期為(wei)7小時(shi)左右的(de)(de)速度圍繞木(mu)星(xing)(xing)(xing)旋轉。暗淡單薄(bo)的(de)(de)木(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)套(tao)在(zai)龐大的(de)(de)木(mu)星(xing)(xing)(xing)身軀上,發現它確實是極不(bu)容易的(de)(de)。 

衛星家族

木(mu)星(xing)是人類迄今為(wei)止發現的天然衛星(xing)最多的行星(xing),已(yi)發現69顆衛星(xing)。木(mu)星(xing)運動(dong)正(zheng)逐漸(jian)地(di)變緩。同(tong)樣相同(tong)的引潮力也改變了衛星(xing)的軌道,使(shi)它們慢慢地(di)逐漸(jian)遠離木(mu)星(xing)。木(mu)衛一(yi),木(mu)衛二,木(mu)衛三由引潮力影響而使(shi)公(gong)(gong)轉共(gong)(gong)動(dong)關系固(gu)定(ding)為(wei)1:2:4,并共(gong)(gong)同(tong)變化(hua)。木(mu)衛四也是這其中一(yi)個部分(fen),在未(wei)來(lai)(lai)的數億年(nian)里,木(mu)衛四也將被鎖定(ding),以(yi)木(mu)衛三的兩倍公(gong)(gong)轉周期,以(yi)木(mu)衛一(yi)的八倍來(lai)(lai)運行。木(mu)星(xing)的衛星(xing)由宙斯(si)一(yi)生(sheng)中所接觸過的人來(lai)(lai)命名(大多是他的情人)。

木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)可分為三(san)(san)群:最靠近木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)一群——木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)六、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)四(si)(si)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)五、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)五和(he)四(si)(si)顆伽(jia)利略(lve)(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)等(deng)8顆軌道偏心(xin)率(lv)都小(xiao)于(yu)0.01,順行,屬于(yu)規(gui)則衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing);其(qi)余均(jun)屬不規(gui)則衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)。離木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)稍(shao)遠(yuan)(yuan)的(de)(de)一群衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)——木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)三(san)(san)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)六、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)及木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)七(qi),偏心(xin)離為0.11~0.21,順行。離木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)最遠(yuan)(yuan)的(de)(de)一群——木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)二、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)一、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)八及木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)九,偏心(xin)率(lv)0.17~0.38、逆行。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)(si)于(yu)1610年(nian)(nian)由伽(jia)利略(lve)(lve)發現(xian),稱為伽(jia)利略(lve)(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)。1892年(nian)(nian)巴納德用望遠(yuan)(yuan)鏡發現(xian)了木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)五其(qi)他(ta)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)都是1904年(nian)(nian)以后用照相方法陸續發現(xian)的(de)(de)。“旅行者(zhe)號”飛(fei)船(chuan)于(yu)1979年(nian)(nian)發現(xian)了木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)四(si)(si),1980年(nian)(nian)又先(xian)后發現(xian)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)五和(he)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)六。除四(si)(si)個伽(jia)利略(lve)(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)外,其(qi)余的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)半(ban)徑多是幾公(gong)里(li)到20公(gong)里(li)的(de)(de)大(da)石頭。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)(san)較(jiao)大(da)其(qi)半(ban)徑為2631公(gong)里(li)。

木(mu)星的(de)四個伽利略衛星和(he)木(mu)衛五(wu)的(de)軌道幾(ji)乎(hu)在木(mu)星的(de)赤(chi)道面上。

表面磁場

木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)磁場(chang)(chang)強(qiang)度是(shi)地球的(de)(de)(de)(de)(de)14倍(bei),范圍從赤道的(de)(de)(de)(de)(de)4.2高(gao)斯(0.42mT)到極(ji)(ji)區的(de)(de)(de)(de)(de)10至(zhi)14高(gao)斯(1.0-1.4mT),是(shi)太陽系(xi)最強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)磁場(chang)(chang)(除了太陽黑子(zi)(zi))。這個場(chang)(chang)被認為是(shi)由渦流產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de) -旋流運動的(de)(de)(de)(de)(de)導電(dian)(dian)材料- 核心的(de)(de)(de)(de)(de)液態金(jin)屬氫(qing)。在(zai)埃歐衛星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)火山釋放出大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)二(er)氧(yang)化硫,形(xing)成(cheng)沿著(zhu)衛星(xing)軌道的(de)(de)(de)(de)(de)氣體環。這些(xie)氣體在(zai)磁層(ceng)內(nei)被電(dian)(dian)離(li),生(sheng)成(cheng)硫和氧(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)。它們與源(yuan)自木(mu)星(xing)大(da)氣層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)離(li)子(zi)(zi),在(zai)木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)赤道平面形(xing)成(cheng)等離(li)子(zi)(zi)片(pian)。這些(xie)片(pian)狀的(de)(de)(de)(de)(de)等離(li)子(zi)(zi)與行(xing)星(xing)一(yi)起轉動,造成(cheng)進(jin)入磁場(chang)(chang)平面的(de)(de)(de)(de)(de)變形(xing)偶極(ji)(ji)磁場(chang)(chang)。在(zai)等離(li)子(zi)(zi)片(pian)內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)流產(chan)生(sheng)強(qiang)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)無線電(dian)(dian)訊號(hao),造成(cheng)范圍在(zai)0.6至(zhi)30MHz的(de)(de)(de)(de)(de)爆發(fa)。

木星(xing)磁(ci)(ci)層的(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍大(da)(da)而且結構復雜,在距(ju)離木星(xing)140-700萬(wan)公里(li)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)巨大(da)(da)空(kong)間都(dou)是木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)層;而地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)層只在距(ju)地心5~7萬(wan)公里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍內(nei)。木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)四個大(da)(da)衛星(xing)都(dou)被木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)層所(suo)屏(ping)蔽,使之(zhi)免遭太陽風的(de)(de)(de)(de)(de)襲擊。地球(qiu)周圍有(you)條稱為(wei)范(fan)艾倫帶的(de)(de)(de)(de)(de)輻射帶,木星(xing)周圍也(ye)有(you)這樣的(de)(de)(de)(de)(de)輻射帶。美國的(de)(de)(de)(de)(de)“旅行者1號”還發現木星(xing)背向(xiang)太陽的(de)(de)(de)(de)(de)一面有(you)3萬(wan)公里(li)長的(de)(de)(de)(de)(de)北極光。1981年初,當“旅行者2號”早已離開木星(xing)磁(ci)(ci)層飛奔土(tu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)途中,曾(ceng)再次受到木星(xing)磁(ci)(ci)場的(de)(de)(de)(de)(de)影響。由此看來,木星(xing)磁(ci)(ci)尾至少拖長到了(le)6000萬(wan)公里(li)以外。

木(mu)星的磁(ci)氣(qi)圈(quan)分布(bu)范圍比地(di)(di)球磁(ci)氣(qi)圈(quan)的范圍大(da)上100多倍(bei)(bei),是(shi)太陽(yang)系(xi)中最大(da)的磁(ci)氣(qi)圈(quan)。由于太陽(yang)風和磁(ci)氣(qi)圈(quan)的作(zuo)用木(mu)星也(ye)和地(di)(di)球一樣在(zai)極(ji)區有極(ji)光(guang)產生,強度約為(wei)地(di)(di)球的100倍(bei)(bei)。

星體運動

木(mu)(mu)星(xing)(xing)是行星(xing)(xing)中(zhong)唯一與(yu)太陽(yang)(yang)的(de)質心位(wei)(wei)于(yu)太陽(yang)(yang)本(ben)體之(zhi)外(wai)的(de),但(dan)也(ye)只在太陽(yang)(yang)半(ban)徑之(zhi)外(wai)7%。木(mu)(mu)星(xing)(xing)至太陽(yang)(yang)的(de)平均距離是7億(yi)7800萬(wan)千(qian)米(mi)(大(da)約是地球至太陽(yang)(yang)距離的(de)5.2倍(bei),或5.2天(tian)文單位(wei)(wei)),公(gong)轉(zhuan)太陽(yang)(yang)一周(zhou)要(yao)11.8地球年(nian)。這是土星(xing)(xing)公(gong)轉(zhuan)周(zhou)期(qi)的(de)五分之(zhi)二,也(ye)就是說太陽(yang)(yang)系最(zui)大(da)的(de)兩(liang)顆行星(xing)(xing)之(zhi)間(jian)形(xing)成(cheng)5:2的(de)共振軌(gui)道(dao)周(zhou)期(qi)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)橢(tuo)圓(yuan)軌(gui)道(dao)相(xiang)對于(yu)地球軌(gui)道(dao)傾斜1.31°,因(yin)(yin)為離心率0.048,因(yin)(yin)此近日(ri)點(dian)和遠日(ri)點(dian)的(de)距離相(xiang)差7,500萬(wan)千(qian)米(mi)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)軌(gui)道(dao)傾角相(xiang)較于(yu)地球和火星(xing)(xing)非常小,只有(you)3.13°,因(yin)(yin)此沒有(you)明顯的(de)季節變化。

木(mu)星的自轉(zhuan)(zhuan)是太陽系所有(you)行(xing)星中最快的,對其軸完(wan)成(cheng)一次(ci)旋轉(zhuan)(zhuan)的時間少于10小時;這造成(cheng)的赤(chi)道隆起(qi),在地球以業余(yu)的小望遠鏡就可以很容易看出(chu)來。這顆行(xing)星是顆扁球體,意思(si)是他的赤(chi)道直徑(jing)比(bi)兩極(ji)之間的直徑(jing)長(chang)。木(mu)星的赤(chi)道直徑(jing)比(bi)通過兩極(ji)的直徑(jing)長(chang)9,275km(5,763mi)。

因為木(mu)星(xing)不(bu)是固體,他的(de)(de)(de)上(shang)層(ceng)(ceng)大(da)氣有(you)著(zhu)較(jiao)差自(zi)(zi)轉(zhuan)。木(mu)星(xing)極區大(da)氣層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉(zhuan)周期比赤道的(de)(de)(de)長約5分鐘,有(you)三個(ge)系(xi)統(tong)做為參考框架(jia),特別是在(zai)描繪大(da)氣運動(dong)的(de)(de)(de)特征。系(xi)統(tong)I適用(yong)于緯度10°N至10°S的(de)(de)(de)范圍(wei),是最(zui)短的(de)(de)(de)9h50m30.0s。系(xi)統(tong)II適用(yong)于從南至北所有(you)的(de)(de)(de)緯度,它的(de)(de)(de)周期是9h55m40.6s。系(xi)統(tong)III最(zui)早(zao)是電波天(tian)文學(xue)定義的(de)(de)(de),對應于行(xing)星(xing)磁層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉(zhuan),它的(de)(de)(de)周期是木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)官方周期。

探測歷史

地面觀測

一般小型的雙筒望遠鏡可以看到木星以及身旁的四大衛星,因為他的(de)(de)光度十分明亮,所以(yi)即使是在(zai)大都市(shi)中也可(ke)以(yi)在(zai)夜空(kong)中找到他的(de)(de)位(wei)(wei)置。在(zai)小型天文望(wang)遠鏡中,可(ke)以(yi)看到木星較清晰的(de)(de)結構如大紅斑以(yi)及與(yu)四大衛(wei)星,且衛(wei)星與(yu)木星的(de)(de)相對位(wei)(wei)置會隨時間(jian)而改變,就像一(yi)個"小太陽(yang)系(xi)"一(yi)樣,十分有(you)趣。

先驅者號

美國宇航局于1972年3月發射了“先驅者”10號(hao)探測器,這(zhe)是第一個探測木(mu)星的使者,它(ta)穿越危險的小(xiao)行星帶和(he)木(mu)星周圍的強輻射區,經過一年零(ling)九個月,行程10億千米,于1973年10月飛臨木(mu)星,探測到(dao)木(mu)星規模宏大(da)的磁層研究了木(mu)星大(da)氣傳回了三百多幅木(mu)星圖形。

1973年(nian)4月美國又(you)發射了“先驅(qu)(qu)者”11號(hao)探測器(qi),1974年(nian)12月5日到達木星(xing)它離(li)木星(xing)表(biao)面距離(li)最短是(shi)只有4.6萬千(qian)米(mi),比“先驅(qu)(qu)者”10號(hao)更近(jin)。送回了有關木星(xing)磁場、輻(fu)射帶、中立、溫度、大氣結構等情(qing)況,并觀測到了木星(xing)南(nan)極地帶。

旅行者號

1977年8月20日和9月5日,美國先后發射了旅行者2號(hao)(hao)(hao)和1號(hao)(hao)(hao)探測(ce)器這兩(liang)個(ge)姊妹探測(ce)器沿(yan)著兩(liang)條不同(tong)的(de)軌(gui)道飛行(xing)(xing)(xing)。擔負探測(ce)太陽系外圍行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)的(de)任務發射一百天后,旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)1號(hao)(hao)(hao)超(chao)過旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)2號(hao)(hao)(hao),并(bing)先(xian)期到達木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)考(kao)察。1979年3月5日(ri),旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)1號(hao)(hao)(hao)在距木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)27.5萬公里(li)處(chu)(chu)與木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)會合,拍(pai)攝了木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)及其衛(wei)星(xing)(xing)的(de)幾(ji)千(qian)張照片(pian)并(bing)傳回地球。通(tong)過這些照片(pian)可以發現木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)周圍也(ye)有一個(ge)光環,還探測(ce)到木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)衛(wei)星(xing)(xing)上有火山爆發活動。旅(lv)(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)2號(hao)(hao)(hao)于1979年7月9日(ri)到達木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)附近,從木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)及其衛(wei)星(xing)(xing)中間穿過,在距木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)72萬公里(li)處(chu)(chu)拍(pai)攝了幾(ji)千(qian)張照片(pian)。 

伽利略號

“伽利略”號探測器于1989年升空,1995年12月抵達環木星(xing)軌道。它(ta)旅行了(le)28億英里,它(ta)的(de)終結(jie)日期比原來預計的(de)晚了(le)六年。伽利略號繞木星(xing)飛行了(le)34圈,獲(huo)得(de)了(le)有關木星(xing)大氣層的(de)第一(yi)手(shou)探(tan)測資料,在(zai)1995年將一(yi)個探(tan)測器放到了(le)木星(xing)上。它(ta)發(fa)(fa)現在(zai)木星(xing)的(de)衛(wei)星(xing)歐羅巴(Europa)、Ganymede、Callisto的(de)地下有咸水(shui),還發(fa)(fa)現木星(xing)衛(wei)星(xing)上有劇烈(lie)的(de)火山爆(bao)發(fa)(fa)。

“伽利略”號探(tan)(tan)測器在2003年年9月21日墜毀于(yu)木星,以此結(jie)束其近14年的太空探(tan)(tan)索生涯。這(zhe)將(jiang)是(shi)美(mei)國宇(yu)航局自1999年以來首次控制探(tan)(tan)測器在地球之外的天體上墜毀。 

朱諾號

美國宇航局2008年11月宣布,已將木星定為下一個探索天空的遠大目標,NASA將(jiang)(jiang)在2011年(nian)(nian)8月發射一個新(xin)的(de)木(mu)星(xing)探(tan)測(ce)器“朱(zhu)諾(nuo)”,展開對(dui)木(mu)星(xing)的(de)深入(ru)探(tan)測(ce),該探(tan)測(ce)器首先繞地(di)球運(yun)行至2013年(nian)(nian),利用地(di)球引(yin)力將(jiang)(jiang)“朱(zhu)諾(nuo)”彈(dan)射到(dao)外太陽系;預計在2016年(nian)(nian)中期到(dao)達木(mu)星(xing)軌道。此后,“朱(zhu)諾(nuo)”每年(nian)(nian)大約繞木(mu)星(xing)運(yun)轉32圈,探(tan)測(ce)木(mu)星(xing)內(nei)部(bu)的(de)結構(gou)情況;測(ce)定(ding)木(mu)星(xing)大氣(qi)成分(fen);研究木(mu)星(xing)大氣(qi)對(dui)流情況以及探(tan)討木(mu)星(xing)磁(ci)場起源和磁(ci)層,通(tong)過它的(de)探(tan)測(ce),科學家希望(wang)了解木(mu)星(xing)這顆巨行星(xing)的(de)形成、演(yan)化和本體內(nei)部(bu)結構(gou)以及木(mu)星(xing)衛(wei)星(xing)等。全部(bu)任務計劃于2017年(nian)(nian)10月結束。 

“朱諾號”探測器于(yu)2018年2月(yue)7日上(shang)午在(zai)第(di)11次近距離(li)飛(fei)越(yue)這顆氣態巨行星時(shi),采用了彩色增(zeng)強(qiang)的(de)延時(shi)圖像(xiang)序列(lie)拍攝。

2018年2月,美國航空(kong)航天局(NASA)公(gong)布(bu)了由“朱諾”號衛星(xing)拍(pai)攝到的(de)一組(zu)木(mu)星(xing)南極的(de)圖像,醒目的(de)藍色漩渦以華(hua)麗的(de)圖案扭(niu)曲變幻,創造了令人驚嘆的(de)奇(qi)觀。

相關研究

對木星的考察表明:木星正在向其宇宙空間(jian)釋放(fang)巨大能(neng)(neng)量。它(ta)所(suo)放(fang)出的能(neng)(neng)量是它(ta)所(suo)獲(huo)得太陽能(neng)(neng)量的兩倍這說(shuo)明木星釋放(fang)能(neng)(neng)量的一半來自于它(ta)的內部(bu)(bu)。木星內部(bu)(bu)存在熱源。

眾(zhong)所(suo)周知,太陽(yang)之(zhi)所(suo)以不斷放射(she)出(chu)大(da)(da)量(liang)的(de)(de)光和熱,是(shi)(shi)因為太陽(yang)內部(bu)時刻進(jin)行著核聚變(bian)(bian)反(fan)應(ying),在核聚變(bian)(bian)過程中(zhong)(zhong)釋(shi)放出(chu)大(da)(da)量(liang)的(de)(de)能量(liang)。木(mu)星(xing)(xing)是(shi)(shi)一(yi)個巨大(da)(da)的(de)(de)液(ye)態氫(qing)星(xing)(xing)球,本(ben)身已(yi)具備(bei)了(le)無法比擬的(de)(de)天然核燃料,加(jia)之(zhi)木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)中(zhong)(zhong)心(xin)溫度已(yi)達(da)到了(le)28萬(wan)K,具備(bei)了(le)進(jin)行熱核反(fan)應(ying)所(suo)需的(de)(de)高(gao)溫條件。至于熱核反(fan)應(ying)所(suo)需的(de)(de)高(gao)壓條件,就木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)收(shou)縮速度和對太陽(yang)放出(chu)的(de)(de)能量(liang)及(ji)攜能粒(li)子的(de)(de)吸積特(te)性來(lai)看,木(mu)星(xing)(xing)在經過幾十(shi)億年的(de)(de)演化之(zhi)后,中(zhong)(zhong)心(xin)壓可達(da)到最初核反(fan)應(ying)時所(suo)需的(de)(de)壓力水(shui)平。

木(mu)星(xing)和(he)太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)成分十分相似,但是(shi)卻沒有(you)像太(tai)(tai)陽(yang)那樣燃燒(shao)起來,是(shi)因(yin)為它的(de)(de)(de)(de)質量太(tai)(tai)小。木(mu)星(xing)要(yao)成為像太(tai)(tai)陽(yang)那樣的(de)(de)(de)(de)恒星(xing),需要(yao)將質量增加到如(ru)今的(de)(de)(de)(de)100倍才(cai)行,根據天(tian)文學家的(de)(de)(de)(de)計算,只有(you)質量大于(yu)太(tai)(tai)陽(yang)質量的(de)(de)(de)(de)7%,才(cai)能(neng)進行聚變(bian)(bian)反應(ying),發(fa)(fa)出光和(he)熱(re)。一旦木(mu)星(xing)上爆發(fa)(fa)了大規(gui)模的(de)(de)(de)(de)熱(re)核(he)反應(ying),以千奇(qi)百怪的(de)(de)(de)(de)旋(xuan)渦形式運動的(de)(de)(de)(de)木(mu)星(xing)大氣層將充(chong)當(dang)釋放核(he)熱(re)能(neng)的(de)(de)(de)(de)“發(fa)(fa)射器”所(suo)以,有(you)些科學家猜測,再經(jing)過幾十億年(nian)之(zhi)后,木(mu)星(xing)將會改變(bian)(bian)它的(de)(de)(de)(de)身份,從一顆行星(xing)變(bian)(bian)成一顆名副其實的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)。

軼事典故

撞擊事件

1993年3月(yue)24日,美國天文(wen)學(xue)家尤金·蘇梅(mei)克和卡羅琳·蘇梅(mei)克以及(ji)天文(wen)愛(ai)好者戴維(wei)·列(lie)維(wei),利用美國加州帕洛瑪天文(wen)臺的46厘米(mi)天文(wen)望遠鏡發現了一顆彗(hui)星(xing),遂以他們的姓氏命名為(wei)蘇梅(mei)克-列(lie)維(wei)9號彗(hui)星(xing)。這顆彗(hui)星(xing)被(bei)發現一年零兩個(ge)多月(yue)后,于1994年7月(yue)16日至22日,斷(duan)裂成21個(ge)碎塊(kuai),其中最大的一塊(kuai)寬約4公(gong)里,以每秒60公(gong)里的速度連珠(zhu)炮一般向木星(xing)撞去(qu)。 

2009年7月21日,澳大利亞一(yi)位(wei)業余天文(wen)愛好者(zhe)安東尼·衛斯理,在(zai)(zai)凌晨1點利用自家后院的14.5英(ying)寸反射式望遠鏡發現木(mu)(mu)星被彗星或者(zhe)小行星撞(zhuang)擊(ji),在(zai)(zai)木(mu)(mu)星表(biao)面留(liu)下地球般(ban)大小的撞(zhuang)擊(ji)痕跡。美國(guo)航空航天局噴氣推進實(shi)驗(yan)室在(zai)(zai)20日晚上(shang)9點證(zheng)實(shi)了衛斯理的發現,并于(yu)21日證(zheng)實(shi)木(mu)(mu)星在(zai)(zai)過去相當(dang)短一(yi)段(duan)時間內再次(ci)遭遇其他星體撞(zhuang)擊(ji),使木(mu)(mu)星南極(ji)附近落下黑(hei)色(se)疤(ba)斑(ban)撞(zhuang)擊(ji)處(chu)上(shang)空的木(mu)(mu)星大氣層出現一(yi)個(ge)地球大小的空洞。 

2010年6月3日(ri),澳洲的(de)業余天(tian)文(wen)學家(jia)天(tian)文(wen)愛好者觀(guan)測到一(yi)顆彗星(xing)的(de)撞(zhuang)擊,造(zao)成小于以前觀(guan)測到的(de)事件。稍后,另一(yi)位菲律賓的(de)業余天(tian)文(wen)學家(jia)也錄影捕(bu)捉到這次(ci)事件。

外星生命

在1953年(nian),米勒-尤(you)里(li)實驗證明了閃電(dian)和存在于原始地(di)球大氣(qi)中(zhong)的(de)(de)化合(he)物(wu)組合(he)可以形(xing)成(cheng)有機物(wu)(包(bao)括氨(an)基酸(suan)),可以做為生命(ming)的(de)(de)基石。這模擬的(de)(de)大氣(qi)成(cheng)分為水、甲烷(wan)、氨(an)和氫分子;所有的(de)(de)這些(xie)物(wu)質(zhi)都(dou)在現(xian)今的(de)(de)木(mu)星大氣(qi)層中(zhong)被(bei)發(fa)現(xian)。木(mu)星的(de)(de)大氣(qi)層有強大的(de)(de)垂直(zhi)空氣(qi)流(liu)動(dong),運(yun)載這些(xie)化合(he)物(wu)進入較低的(de)(de)地(di)區。 但在木(mu)星的(de)(de)內部(bu)有更(geng)高(gao)的(de)(de)溫(wen)度,會分解這些(xie)化學物(wu),會妨礙類(lei)似地(di)球生命(ming)的(de)(de)形(xing)成(cheng)。 

在木(mu)星(xing),因為在木(mu)星(xing)的(de)大(da)氣層(ceng)中只有(you)少量的(de)水(shui),還(huan)有(you)任何(he)的(de)固體表面都在深處壓力極大(da)的(de)地(di)區,因此(ci)被認為不可能存在任何(he)類似地(di)球(qiu)的(de)生命(ming)。在1976年(nian),在航海(hai)(hai)家任務之前,曾經假(jia)設(she)基(ji)于氨與水(shui)的(de)生命(ming)可能在木(mu)星(xing)大(da)氣層(ceng)的(de)上層(ceng)進化。這(zhe)一假(jia)設(she)是基(ji)于地(di)球(qiu)的(de)海(hai)(hai)洋態環境(jing),頂(ding)層(ceng)有(you)簡單的(de)光合作用浮游生物,低層(ceng)的(de)魚可以喂食(shi)這(zhe)些生物,而(er)肉食(shi)的(de)海(hai)(hai)洋生物可以獵食(shi)這(zhe)些魚。

在木星(xing)的(de)一些(xie)衛(wei)星(xing),地表之下可能有海洋(yang)存在,導致(zhi)這些(xie)衛(wei)星(xing)更可能有生物存在的(de)猜測。

神話傳說

木星(xing),因為(wei)在(zai)夜晚以(yi)肉(rou)眼很容易就看見它(ta),當太陽(yang)的(de)位置很低時,偶(ou)爾也能在(zai)白天看見,因此(ci)自(zi)古以(yi)來就為(wei)人所知。在(zai)巴比倫,這個天體代表他(ta)們的(de)神(shen)馬爾杜克(Marduk)。他(ta)們用木星(xing)軌道大約12年(nian)繞行黃道一周來定義它(ta)們生肖的(de)星(xing)宮。

羅馬人依據神(shen)話將它(ta)命名為木星(xing)(拉丁(ding)語:Iuppiter, Iūpiter,也(ye)稱為Jova),是(shi)羅馬神(shen)話中(zhong)主要的(de)神(shen),它(ta)的(de)名字(zi)來自(zi)原(yuan)始(shi)印歐語系(xi)的(de)呼格合成*Dyēu-p?ter(主格:*Dyēus-p?tēr,意思是(shi), "O 天神(shen)之(zhi)父(fu)(fu)"或"O 日(ri)神(shen)之(zhi)父(fu)(fu)")。相(xiang)對而言,木星(xing)對應于希臘神(shen)話是(shi)宙(zhou)斯(Ζε??),也(ye)被稱為Dias(Δ?α?),其中(zhong)的(de)行星(xing)名稱仍(reng)然保(bao)留在(zai)現代的(de)希臘語中(zhong)。

在中(zhong)(zhong)、日(ri)、韓語系(xi)中(zhong)(zhong),基于中(zhong)(zhong)國的(de)五行,這(zhe)顆行星(xing)(xing)被(bei)稱為(wei)木星(xing)(xing)。中(zhong)(zhong)國的(de)道教(jiao)(jiao)它擬人化成為(wei)福星(xing)(xing),希臘人稱之為(wei)Φα?θων,;法(fa)厄(e)同(Phaethon)、"創新(blazing)"。在吠陀占星(xing)(xing),木星(xing)(xing)被(bei)稱為(wei)祭主仙(xian)人(Brihaspati),是啟發(fa)靈性的(de)宗(zong)教(jiao)(jiao)導(dao)師,通常(chang)稱為(wei)上(shang)師(Guru),字面的(de)意思是"重人"。

在(zai)英語,周四(si)(Thursday)是源自"雷神(shen)日(ri)"(Thor's day),是出(chu)在(zai)日(ri)耳(er)曼神(shen)話。相較于羅馬神(shen)話就是朱庇特。羅馬星期(qi)的Jovis也(ye)重新(xin)命(ming)名為Thursday。

在突(tu)厥神話,木(mu)星(xing)稱為(wei)"Erendiz/Erentüz",這意味(wei)著"eren(?)+ yultuz(star)",而關于"eren"有許(xu)多有意義(yi)的(de)(de)理論(lun)。同樣的(de)(de),它(ta)們也算出木(mu)星(xing)的(de)(de)軌道周期(qi)是11年又300天。他們認(ren)為(wei)一些社會和自(zi)然的(de)(de)事件(jian)連(lian)結(jie)到在天上運(yun)行(xing)的(de)(de)。

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