木(mu)(mu)星(xing),因為(wei)在(zai)(zai)(zai)(zai)夜晚以肉眼(yan)很容易就(jiu)看見(jian)它,當太陽的(de)(de)位置很低時,偶爾也(ye)能(neng)在(zai)(zai)(zai)(zai)白天(tian)看見(jian),因此(ci)自古以來就(jiu)為(wei)人(ren)所知。在(zai)(zai)(zai)(zai)巴(ba)比倫,這(zhe)個(ge)天(tian)體(ti)代表他們(men)的(de)(de)神(shen)馬(ma)(ma)爾杜克(Marduk)。他們(men)用木(mu)(mu)星(xing)軌道大(da)約(yue)12年(nian)繞(rao)行(xing)(xing)黃道一周來定義它們(men)生肖(xiao)的(de)(de)星(xing)宮。羅(luo)(luo)馬(ma)(ma)人(ren)依據神(shen)話(hua)(hua)將它命名為(wei)木(mu)(mu)星(xing)(拉丁語(yu):Iuppiter, Iūpiter,也(ye)稱為(wei)Jova),是(shi)(shi)羅(luo)(luo)馬(ma)(ma)神(shen)話(hua)(hua)中(zhong)主要的(de)(de)神(shen),它的(de)(de)名字來自原始印(yin)歐語(yu)系的(de)(de)呼格(ge)合成*Dyēu-p?ter(主格(ge):*Dyēus-p?tēr,意思(si)是(shi)(shi)“O天(tian)神(shen)之父(fu)”或“O日(ri)(ri)神(shen)之父(fu)”)。相對而(er)言,木(mu)(mu)星(xing)對應于希臘神(shen)話(hua)(hua)是(shi)(shi)宙斯(si)(Ζε??),也(ye)被稱為(wei)Dias(Δ?α?),其中(zhong)的(de)(de)行(xing)(xing)星(xing)名稱仍然保(bao)留在(zai)(zai)(zai)(zai)現代的(de)(de)希臘語(yu)中(zhong)。在(zai)(zai)(zai)(zai)英語(yu),周四(Thursday)是(shi)(shi)源自“雷神(shen)日(ri)(ri)”(Thor's day),是(shi)(shi)出在(zai)(zai)(zai)(zai)日(ri)(ri)耳曼神(shen)話(hua)(hua)。相較于羅(luo)(luo)馬(ma)(ma)神(shen)話(hua)(hua)就(jiu)是(shi)(shi)朱庇特。羅(luo)(luo)馬(ma)(ma)星(xing)期四的(de)(de)Jovis也(ye)重新命名為(wei)Thursday。
在(zai)中(zhong)、日、韓語系中(zhong),基于中(zhong)國的(de)(de)(de)五行,這顆行星(xing)(xing)(xing)被稱為(wei)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)。李商(shang)隱在(zai)《馬嵬》中(zhong)那句(ju)“如何四(si)紀(ji)為(wei)天(tian)子,不及盧家有莫(mo)愁”中(zhong)的(de)(de)(de)“紀(ji)“即為(wei)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)公轉周(zhou)期。中(zhong)國的(de)(de)(de)道(dao)教將它(ta)擬人化成為(wei)福(fu)星(xing)(xing)(xing)。在(zai)吠陀(tuo)占星(xing)(xing)(xing)學中(zhong),木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)被稱為(wei)祭主仙人(Brihaspati),是(shi)啟發(fa)靈性的(de)(de)(de)宗教導師,通常稱為(wei)上師(Guru),字面的(de)(de)(de)意思是(shi)"重(zhong)人"。在(zai)突厥神話,木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)稱為(wei)“Erendiz/Erentüz”。
生命可能
在1953年,米勒-尤(you)里實(shi)驗證(zheng)明了閃電和存在于原始地球大氣(qi)(qi)中的化合(he)物組合(he)可(ke)以形(xing)成(cheng)有機物(包(bao)括氨(an)基(ji)(ji)酸),可(ke)以作為(wei)生(sheng)命的基(ji)(ji)石。這模(mo)擬的大氣(qi)(qi)成(cheng)分(fen)為(wei)水、甲烷、氨(an)和氫(qing)分(fen)子;所有的這些物質都在現今的木(mu)星(xing)大氣(qi)(qi)層(ceng)中被(bei)發現。木(mu)星(xing)的大氣(qi)(qi)層(ceng)有強大的垂直空(kong)氣(qi)(qi)流動,運載這些化合(he)物進(jin)入較低的地區。但在木(mu)星(xing)的內部有更高的溫度(du),會分(fen)解這些化學物,會妨礙類似地球生(sheng)命的形(xing)成(cheng)。
公轉與自轉
木星(xing)(xing)與太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)共同質心實(shi)際上是(shi)位于(yu)(yu)(yu)距(ju)離(li)(li)太(tai)陽(yang)(yang)中心的(de)(de)(de)(de)(de)1.07倍太(tai)陽(yang)(yang)半徑(jing)之(zhi)(zhi)外——或(huo)者說是(shi)位于(yu)(yu)(yu)太(tai)陽(yang)(yang)表面(mian)之(zhi)(zhi)外的(de)(de)(de)(de)(de)7%太(tai)陽(yang)(yang)半徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)位置。木星(xing)(xing)至(zhi)太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)平均距(ju)離(li)(li)是(shi)7億7800萬千米(mi)(大(da)(da)約是(shi)地(di)球至(zhi)太(tai)陽(yang)(yang)距(ju)離(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)5.2倍,或(huo)5.2天(tian)文單位),公轉(zhuan)(zhuan)太(tai)陽(yang)(yang)一周(zhou)要11.8地(di)球年(nian)。這(zhe)是(shi)土星(xing)(xing)公轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)五分之(zhi)(zhi)二,也就是(shi)說太(tai)陽(yang)(yang)系(xi)最大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)兩顆行(xing)星(xing)(xing)之(zhi)(zhi)間(jian)形成5:2的(de)(de)(de)(de)(de)共振軌(gui)(gui)道(dao)(dao)(dao)周(zhou)期(qi)。木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)橢圓軌(gui)(gui)道(dao)(dao)(dao)相對于(yu)(yu)(yu)地(di)球軌(gui)(gui)道(dao)(dao)(dao)傾斜1.31°,因為(wei)離(li)(li)心率(lv)0.048,因此(ci)近(jin)日(ri)點和遠日(ri)點的(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離(li)(li)相差(cha)7,500萬千米(mi)。木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)軸(zhou)傾角相較于(yu)(yu)(yu)地(di)球和火星(xing)(xing)非常小(xiao)(xiao),只有(you)3.13°,因此(ci)沒有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)季節(jie)變化。木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)是(shi)太(tai)陽(yang)(yang)系(xi)所有(you)行(xing)星(xing)(xing)中最快(kuai)的(de)(de)(de)(de)(de),對其軸(zhou)完成一次旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)少(shao)于(yu)(yu)(yu)10小(xiao)(xiao)時;這(zhe)造成的(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)(dao)(dao)隆起,在地(di)球以業余的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)望(wang)遠鏡就可(ke)以很容易看出來。這(zhe)顆行(xing)星(xing)(xing)是(shi)顆扁球體,意思是(shi)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)(dao)(dao)直徑(jing)比(bi)(bi)兩極之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)長(chang)。木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)(dao)(dao)直徑(jing)比(bi)(bi)通(tong)過(guo)兩極的(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)長(chang)9275千米(mi)。 因為(wei)木星(xing)(xing)沒有(you)固體表面(mian),上層大(da)(da)氣有(you)著較差(cha)自(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)。木星(xing)(xing)極區大(da)(da)氣層的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期(qi)比(bi)(bi)赤道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)約5分鐘,有(you)三個系(xi)統(tong)作為(wei)參考框架,特別是(shi)在描繪大(da)(da)氣運動的(de)(de)(de)(de)(de)特征(zheng)。系(xi)統(tong)I適用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)緯度10°N至(zhi)10°S的(de)(de)(de)(de)(de)范圍,是(shi)最短(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)9小(xiao)(xiao)時50分30.0秒(miao)。系(xi)統(tong)II適用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)從南(nan)至(zhi)北所有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)緯度,它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期(qi)是(shi)9小(xiao)(xiao)時55分40.6秒(miao)。系(xi)統(tong)III最早(zao)是(shi)電波天(tian)文學(xue)定義的(de)(de)(de)(de)(de),對應于(yu)(yu)(yu)行(xing)星(xing)(xing)磁層的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan),它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期(qi)就是(shi)采用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)木星(xing)(xing)自(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期(qi)。
衛星
木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二(er)、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四在(zai)1610年被伽(jia)利(li)略(lve)(lve)用(yong)(yong)望遠(yuan)鏡(jing)發(fa)(fa)現(xian)(xian),稱為(wei)伽(jia)利(li)略(lve)(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)。1892年巴納德發(fa)(fa)現(xian)(xian)了木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五,其(qi)他衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)都(dou)是(shi)1904年以后用(yong)(yong)照相方法陸續發(fa)(fa)現(xian)(xian)的。旅(lv)行者號飛(fei)船于1979年發(fa)(fa)現(xian)(xian)了木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十四,1980年又先后發(fa)(fa)現(xian)(xian)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十五和(he)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十六。除四個(ge)伽(jia)利(li)略(lve)(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)外(wai),其(qi)余的衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)半徑(jing)多是(shi)幾(ji)(ji)千(qian)米到20千(qian)米的大石頭。木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)半徑(jing)為(wei)2631千(qian)米,是(shi)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)中最大的一(yi)顆,直徑(jing)大于水星(xing)。木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二(er)可(ke)能存在(zai)液(ye)態的海洋。木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)的四個(ge)伽(jia)利(li)略(lve)(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)和(he)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五的軌道幾(ji)(ji)乎(hu)在(zai)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)的赤道面(mian)上。
木(mu)(mu)星運動正逐漸(jian)地變(bian)緩(huan)。同(tong)樣(yang)相同(tong)的(de)(de)引(yin)潮力也改(gai)變(bian)了衛(wei)星的(de)(de)軌道(dao),使它們慢(man)慢(man)地逐漸(jian)遠離木(mu)(mu)星。木(mu)(mu)衛(wei)一(yi)(yi)、木(mu)(mu)衛(wei)二、木(mu)(mu)衛(wei)三由引(yin)潮力影響而使軌道(dao)共振(zhen)固(gu)定(ding)為1:2:4,并共同(tong)變(bian)化。木(mu)(mu)衛(wei)四也是這其中一(yi)(yi)個部分(fen),在(zai)未來(lai)的(de)(de)數億(yi)年里,木(mu)(mu)衛(wei)四也將被鎖定(ding),以木(mu)(mu)衛(wei)三的(de)(de)兩倍公(gong)轉(zhuan)周期,以木(mu)(mu)衛(wei)一(yi)(yi)的(de)(de)八倍來(lai)運行(xing)。
木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)有眾多衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),2018年已發現(xian)79顆(ke)(ke),木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)由宙斯一生中(zhong)所接觸過的人來(lai)命名(大多是他(ta)的情人)。它們大致分為三(san)群:第(di)一,順行(xing)的規則衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),最靠近木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing),木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十六(liu)(liu)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十四(si)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)五(wu)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十五(wu)和四(si)顆(ke)(ke)伽利略衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)共8顆(ke)(ke),軌(gui)道偏(pian)(pian)心(xin)率都小于0.01。第(di)二,順行(xing)的不(bu)規則衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),離木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)稍遠的一群,包括木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十三(san)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)(liu)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十及木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)七等,偏(pian)(pian)心(xin)離為0.11~0.21。第(di)三(san),逆行(xing)的不(bu)規則衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),離木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)最遠的一群,包括木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十二、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十一、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)八及木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)九等,偏(pian)(pian)心(xin)率0.17~0.38。
木星的衛星群
規則衛星
內側群
內側(ce)的4顆小(xiao)(xiao)衛星,直(zhi)徑小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)(yu)200千米,軌道半徑小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)(yu)200000千米,軌道傾角小(xiao)(xiao)于(yu)(yu)(yu)0.5度。
伽利略衛星
由伽利略和西門(men)·馬里(li)烏斯(si)同時期發(fa)現(xian)的(de)4顆衛(wei)星,軌道在400000千米(mi)至2000000千米(mi),有一些是太陽(yang)系中較(jiao)大的(de)衛(wei)星。
不規則衛星
撒米斯圖群
這是單獨一顆衛(wei)星的群(qun)組,軌道介于(yu)伽(jia)利(li)略衛(wei)星和希(xi)馬利(li)亞(ya)群(qun)半途的中間位置(zhi)。
希馬利亞群
一個(ge)緊密(mi)的族群,軌道距(ju)離(li)在11000000千(qian)米至12000000千(qian)米。
卡普群
另一(yi)個單一(yi)衛(wei)星的群,在(zai)亞(ya)南克(ke)群的內緣,以順行方向繞著木運(yun)轉(zhuan)。
亞南克群
逆行(xing)衛星群(qun),邊界相當模糊,平均距離木星21276000千米,平均軌道(dao)傾角為149度。
加爾尼群
相當明(ming)顯(xian)的逆(ni)行(xing)衛星(xing)群,平均(jun)距(ju)離木星(xing)23404000千米,平均(jun)軌道傾角165度。
帕西法爾群
分散、特征(zheng)含(han)糊的逆行衛星群(qun),涵蓋所有最外(wai)層的衛星。
行星環
木(mu)(mu)星(xing)(xing)有一(yi)個同(tong)土星(xing)(xing)般的(de)(de)環(huan),不(bu)過又小又微弱。早在(zai)(zai)(zai)(zai)1974年(nian)先鋒11號探測器訪問木(mu)(mu)星(xing)(xing)時(shi),就曾在(zai)(zai)(zai)(zai)離木(mu)(mu)星(xing)(xing)約13萬千(qian)米處觀測到(dao)高能(neng)帶(dai)電粒子的(de)(de)吸收(shou)特(te)征。兩年(nian)后有人提出(chu)這(zhe)一(yi)現(xian)象可(ke)用木(mu)(mu)星(xing)(xing)存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)塵(chen)埃環(huan)來說明(ming)。可(ke)惜當時(shi)無人作進一(yi)步的(de)(de)定量研究以推測這(zhe)一(yi)假設環(huan)的(de)(de)物理性質。木(mu)(mu)星(xing)(xing)環(huan)的(de)(de)發現(xian)純屬意料之外,只是由于兩個旅行者1號的(de)(de)科學家一(yi)再(zai)堅持應該去看一(yi)下是否有光(guang)環(huan)存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)。其他人都認為(wei)發現(xian)光(guang)環(huan)的(de)(de)可(ke)能(neng)性為(wei)零,但事實(shi)上木(mu)(mu)星(xing)(xing)環(huan)是存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)(zai)的(de)(de)。1979年(nian)3月,旅行者1號探測器穿越木(mu)(mu)星(xing)(xing)赤道平面時(shi),這(zhe)時(shi)它所攜帶(dai)的(de)(de)窄角照相機在(zai)(zai)(zai)(zai)離木(mu)(mu)星(xing)(xing)120萬千(qian)米的(de)(de)地方拍到(dao)了(le)亮度十分暗弱的(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)(xing)環(huan)的(de)(de)照片。同(tong)年(nian)7月,后到(dao)達(da)的(de)(de)旅行者2號探測器又獲(huo)得了(le)有關木(mu)(mu)星(xing)(xing)環(huan)的(de)(de)更多的(de)(de)信息(xi),證實(shi)了(le)這(zhe)個結論。
木(mu)星光(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)形狀像個薄圓盤(pan),其(qi)厚度(du)(du)約(yue)為(wei)(wei)30千(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi),寬(kuan)(kuan)度(du)(du)約(yue)為(wei)(wei)9400千(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi),離木(mu)星128300千(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)。光(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)分(fen)(fen)為(wei)(wei)內(nei)(nei)(nei)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)外(wai)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan),外(wai)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)較亮(liang)(liang),內(nei)(nei)(nei)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)較暗幾乎與木(mu)星大(da)氣(qi)層(ceng)相接(jie)。光(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)光(guang)譜型(xing)為(wei)(wei)G型(xing),光(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)也環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)繞(rao)著木(mu)星公轉(zhuan),7小(xiao)時轉(zhuan)一(yi)(yi)圈。根據(ju)對空間飛船所拍得照片的(de)研究(jiu),現(xian)已知道木(mu)星環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)系主要(yao)由亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、暗環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)暈三部分(fen)(fen)組(zu)成(cheng)。亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)在(zai)暗環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)外(wai)邊暈為(wei)(wei)一(yi)(yi)層(ceng)極薄的(de)塵(chen)云,將亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)暗環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)整個包圍起來的(de)厚度(du)(du)不超過30千(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)離木(mu)星中心約(yue)13萬(wan)(wan)千(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi),寬(kuan)(kuan)600千(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)。暗環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)在(zai)亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)內(nei)(nei)(nei)側,寬(kuan)(kuan)可達(da)5萬(wan)(wan)千(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi),其(qi)內(nei)(nei)(nei)邊緣(yuan)幾乎同木(mu)星大(da)氣(qi)層(ceng)相接(jie)。亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)不透明度(du)(du)很(hen)低(di),其(qi)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)(li)(li)(li)只能截收通過陽光(guang)的(de)萬(wan)(wan)分(fen)(fen)之(zhi)一(yi)(yi)左右。靠近亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)外(wai)緣(yuan)有一(yi)(yi)寬(kuan)(kuan)約(yue)700千(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)的(de)亮(liang)(liang)帶它比環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)其(qi)余部分(fen)(fen)約(yue)亮(liang)(liang)10%,暗環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)亮(liang)(liang)度(du)(du)只及亮(liang)(liang)度(du)(du)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)幾分(fen)(fen)之(zhi)一(yi)(yi)。暈的(de)延伸(shen)范圍可達(da)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)面上(shang)下各1萬(wan)(wan)千(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)它在(zai)暗環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)兩旁延伸(shen)到最遠(yuan)(yuan)點(dian),外(wai)邊界則比亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)略遠(yuan)(yuan)。據(ju)推算,環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)(li)(li)(li)的(de)大(da)小(xiao)約(yue)為(wei)(wei)2微米(mi)(mi)(mi)(mi),真可算是(shi)微粒(li)(li)(li)(li)。這(zhe)種微米(mi)(mi)(mi)(mi)量(liang)級的(de)微粒(li)(li)(li)(li)因(yin)輻射壓力(li)、微隕星撞擊等(deng)原因(yin)壽命(ming)大(da)大(da)短(duan)于太(tai)陽系壽命(ming)。為(wei)(wei)了證(zheng)實木(mu)星環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)是(shi)一(yi)(yi)種相對穩(wen)定(ding)結構這(zhe)一(yi)(yi)說法人(ren)們提出了維持(chi)這(zhe)種小(xiao)塵(chen)埃(ai)粒(li)(li)(li)(li)子數量(liang)的(de)動態穩(wen)定(ding)的(de)幾種可能的(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)(li)(li)(li)補充源。
如果光(guang)(guang)環(huan)(huan)要(yao)(yao)保持形狀,它(ta)(ta)們需被不(bu)停地補(bu)充。兩顆處在光(guang)(guang)環(huan)(huan)中(zhong)公(gong)轉(zhuan)的(de)(de)小衛(wei)星(xing):木(mu)衛(wei)十六和木(mu)衛(wei)十七,是光(guang)(guang)環(huan)(huan)物質來(lai)源的(de)(de)最(zui)佳候選。木(mu)星(xing)的(de)(de)兩極有極光(guang)(guang),這(zhe)似(si)乎是從木(mu)衛(wei)一上火(huo)山噴發出的(de)(de)物質沿著木(mu)星(xing)的(de)(de)引力線進(jin)入木(mu)星(xing)大(da)氣而形成(cheng)的(de)(de)。木(mu)星(xing)有光(guang)(guang)環(huan)(huan),光(guang)(guang)環(huan)(huan)系統是太陽系巨行(xing)星(xing)的(de)(de)一個(ge)共同特征,主(zhu)要(yao)(yao)由(you)黑色碎(sui)石(shi)塊(kuai)和雪團等物質組成(cheng)。木(mu)星(xing)的(de)(de)光(guang)(guang)環(huan)(huan)很難觀測到它(ta)(ta)沒有土星(xing)那么顯著壯(zhuang)觀,但也可以分成(cheng)四圈。木(mu)星(xing)環(huan)(huan)約有9400千米寬,但厚度不(bu)到30千米,光(guang)(guang)環(huan)(huan)繞木(mu)星(xing)旋轉(zhuan)一周需要(yao)(yao)大(da)約7小時。伽利略號飛(fei)行(xing)器(qi)對木(mu)星(xing)大(da)氣的(de)(de)探測發現木(mu)星(xing)光(guang)(guang)環(huan)(huan)和最(zui)外層(ceng)(ceng)大(da)氣層(ceng)(ceng)之(zhi)間另存在了(le)一個(ge)強(qiang)輻射帶,大(da)致相當于電(dian)離層(ceng)(ceng)輻射帶的(de)(de)十倍強(qiang)。
地面觀測
1610年(nian)(nian)(nian),伽(jia)(jia)(jia)利(li)略·伽(jia)(jia)(jia)利(li)雷(lei)(Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei)和(he)西(xi)門·馬里(li)烏斯(Simon Marius)各自(zi)獨(du)立的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)4顆(ke)大衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(伽(jia)(jia)(jia)利(li)略衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)),這(zhe)(zhe)(zhe)是(shi)首次發(fa)現不(bu)(bu)屬于(yu)地球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing),也是(shi)當(dang)時(shi)首次發(fa)現顯然(ran)不(bu)(bu)以(yi)地球為中心(xin)運動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天體。這(zhe)(zhe)(zhe)是(shi)對尼(ni)(ni)古(gu)拉(la)·哥白尼(ni)(ni)(Miko?aj Kopernik)日心(xin)說最(zui)主要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)支撐,伽(jia)(jia)(jia)利(li)略直(zhi)言不(bu)(bu)諱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)支持哥白尼(ni)(ni)學說,使他被置(zhi)于(yu)教(jiao)會的(de)(de)(de)(de)(de)(de)威(wei)脅下。1660年(nian)(nian)(nian)代,喬凡尼(ni)(ni)·多(duo)(duo)美尼(ni)(ni)科·卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(Giovanni Domenico Cassini)使用(yong)(yong)一架新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望遠(yuan)鏡發(fa)現木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斑(ban)(ban)點(dian)和(he)彩色(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區帶(dai),并且觀(guan)察到(dao)(dao)這(zhe)(zhe)(zhe)顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)出(chu)現扁(bian)平形(xing);就是(shi)在(zai)兩極扁(bian)平。他也估計出(chu)這(zhe)(zhe)(zhe)顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉周期。在(zai)1690年(nian)(nian)(nian),卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)(ni)發(fa)現大氣經歷較(jiao)差(cha)自(zi)轉。大紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)是(shi)在(zai)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)南(nan)半球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個顯著(zhu)鵝蛋形(xing)特征,可能早在(zai)1664年(nian)(nian)(nian)就被羅伯特·胡克(Robert Hooke)和(he)卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)(ni)在(zai)1665年(nian)(nian)(nian)觀(guan)測過;雖然(ran)這(zhe)(zhe)(zhe)仍有爭議。已知最(zui)早的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繪圖來自(zi)藥劑師海(hai)因(yin)利(li)希·史(shi)瓦貝(Samuel Heinrich Schwabe),他在(zai)1831年(nian)(nian)(nian)顯示大紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)詳細(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)資訊。據說,大紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)在(zai)1878年(nian)(nian)(nian)變得很顯眼(yan)前,在(zai)1665年(nian)(nian)(nian)至1708年(nian)(nian)(nian)曾(ceng)經有多(duo)(duo)次從視線中消失(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)場合。它在(zai)1883年(nian)(nian)(nian)和(he)20世紀初(chu),再度(du)被記錄到(dao)(dao)衰退(tui)。喬瓦尼(ni)(ni)·阿爾方多(duo)(duo)·波雷(lei)里(li)(Giovanni Alfonso Borelli)和(he)卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)(ni)兩人(ren)都細(xi)心(xin)地做出(chu)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動表,可以(yi)預(yu)測這(zhe)(zhe)(zhe)些衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)經過木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)前方或背后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)。在(zai)1670年(nian)(nian)(nian)代,人(ren)們觀(guan)測到(dao)(dao)當(dang)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)與地球在(zai)相對于(yu)太(tai)陽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩側時(shi),衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)運動事件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)生會比預(yu)測的(de)(de)(de)(de)(de)(de)慢達17分(fen)鐘。丹(dan)麥(mai)天文學家(jia)奧勒·羅默(mo)(Ole R?mer)推論(lun)視線看到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)是(shi)即(ji)時(shi)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)事情(卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)(ni)在(zai)此之前曾(ceng)經拒(ju)絕這(zhe)(zhe)(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結論(lun)),而這(zhe)(zhe)(zhe)個時(shi)間(jian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異(yi)可以(yi)用(yong)(yong)來估計光(guang)速。1892年(nian)(nian)(nian),愛(ai)德(de)華·愛(ai)默(mo)生·巴納德(de)(Edward Emerson Barnard)在(zai)加利(li)福尼(ni)(ni)亞州(zhou)使用(yong)(yong)利(li)克天文臺 36-英寸(910-毫(hao)米)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)折射望遠(yuan)鏡觀(guan)察到(dao)(dao)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第5顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)。發(fa)現了這(zhe)(zhe)(zhe)顆(ke)相對較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing),證(zheng)明了他敏銳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)視力,使他很快的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成名。這(zhe)(zhe)(zhe)顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)后(hou)來被命名為木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)五(Amalthea)。這(zhe)(zhe)(zhe)是(shi)最(zui)后(hou)一顆(ke)以(yi)人(ren)眼(yan)視覺發(fa)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing),之后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)均從照片發(fa)現。
1932年(nian),魯珀特(te)·沃爾特(te)根據木(mu)星的(de)(de)吸收(shou)(shou)光譜確定木(mu)星大(da)氣(qi)中含(han)有甲烷和(he)氨。1938年(nian),觀察到3個長(chang)壽的(de)(de)白色鵝(e)蛋形(xing)反氣(qi)旋特(te)征(zheng)。幾十年(nian)來,它們是獨立存在(zai)木(mu)星大(da)氣(qi)層的(de)(de)特(te)征(zheng),有時會互相靠近,但(dan)永遠不會合并(bing)。最后,兩個在(zai)1998年(nian)合并(bing),并(bing)在(zai)2000年(nian)吸收(shou)(shou)了第(di)三個,被稱為長(chang)圓形(xing)BA。在(zai)1955年(nian),巴納(na)德柏克和(he)肯尼斯·佛蘭克林偵測到來自(zi)(zi)木(mu)星的(de)(de)22.2MHz的(de)(de)無(wu)線電信號爆發(fa)(fa)。這(zhe)些爆發(fa)(fa)與木(mu)星的(de)(de)自(zi)(zi)轉周期匹配,也能夠用這(zhe)些資(zi)訊來改進自(zi)(zi)轉速(su)率。發(fa)(fa)現來自(zi)(zi)木(mu)星的(de)(de)無(wu)線電爆發(fa)(fa)有兩種形(xing)式:長(chang)達數秒的(de)(de)長(chang)爆發(fa)(fa)(L爆發(fa)(fa))和(he)持續時間短于百(bai)分(fen)之(zhi)一秒的(de)(de)短爆發(fa)(fa)(S爆發(fa)(fa))。
科學(xue)家發現來自木(mu)(mu)星的(de)無(wu)線(xian)電訊號(hao)有三種傳輸(shu)的(de)形(xing)式:第(di)一、隨著木(mu)(mu)星旋轉的(de)十米(mi)(mi)(mi)無(wu)線(xian)電爆發(波(bo)長(chang)10米(mi)(mi)(mi)的(de)無(wu)線(xian)電波(bo)),并且受到(dao)木(mu)(mu)衛一與(yu)木(mu)(mu)星磁(ci)場交互作用(yong)的(de)影響。第(di)二、厘米(mi)(mi)(mi)無(wu)線(xian)電輻(fu)射(波(bo)長(chang)為厘米(mi)(mi)(mi)的(de)無(wu)線(xian)電波(bo))于(yu)1959年首(shou)度由(you)弗蘭克·德雷克(Fank Drake)和(he)Hein Hvatum觀測(ce)到(dao)。這個信(xin)號(hao)起源于(yu)木(mu)(mu)星赤道(dao)附近的(de)圓環帶狀,是由(you)木(mu)(mu)星磁(ci)場中被加速電子引起的(de)回旋輻(fu)射。第(di)三、輻(fu)射熱(re)是由(you)大氣中的(de)熱(re)產生(sheng)的(de)。
先驅者號探測
美國(guo)宇(yu)航局于1972年(nian)3月(yue)(yue)發射了先(xian)驅(qu)(qu)者(zhe)10號(hao)(hao)(hao)探測(ce)(ce)器,這(zhe)是第一(yi)個探測(ce)(ce)木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)使者(zhe),它穿越危險的(de)(de)小行(xing)星(xing)帶(dai)(dai)和(he)木(mu)(mu)星(xing)周(zhou)圍的(de)(de)強輻射區(qu),經過一(yi)年(nian)零九個月(yue)(yue),行(xing)程10億千米,于1973年(nian)10月(yue)(yue)率先(xian)飛臨(lin)木(mu)(mu)星(xing),探測(ce)(ce)到(dao)木(mu)(mu)星(xing)規(gui)模(mo)宏大的(de)(de)磁層研究了木(mu)(mu)星(xing)大氣傳回(hui)了三百多幅(fu)木(mu)(mu)星(xing)圖像。1973年(nian)4月(yue)(yue)美國(guo)又發射了先(xian)驅(qu)(qu)者(zhe)11號(hao)(hao)(hao)探測(ce)(ce)器,1974年(nian)12月(yue)(yue)5日到(dao)達(da)木(mu)(mu)星(xing),距(ju)離木(mu)(mu)星(xing)表面最少只(zhi)有4.6萬(wan)千米,比先(xian)驅(qu)(qu)者(zhe)10號(hao)(hao)(hao)更近。送回(hui)了有關木(mu)(mu)星(xing)磁場、輻射帶(dai)(dai)、中立、溫度、大氣結構等情況,并觀(guan)測(ce)(ce)到(dao)了木(mu)(mu)星(xing)南極(ji)地帶(dai)(dai)。
旅行者號探測
1977年(nian)8月20日(ri)和9月5日(ri),美國先后(hou)發(fa)射了旅(lv)行(xing)(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)2號(hao)和旅(lv)行(xing)(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)1號(hao)探測(ce)(ce)器這(zhe)兩個姊妹探測(ce)(ce)器沿著兩條不同的(de)軌道飛行(xing)(xing)(xing)(xing)。擔(dan)負探測(ce)(ce)太陽系外圍行(xing)(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)的(de)任務發(fa)射一百天(tian)后(hou),旅(lv)行(xing)(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)1號(hao)超過(guo)(guo)旅(lv)行(xing)(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)2號(hao),并先期(qi)到(dao)(dao)(dao)達(da)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)探測(ce)(ce)。1979年(nian)3月5日(ri),旅(lv)行(xing)(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)1號(hao)在距木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)27.5萬千米(mi)處與木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)會合,拍攝了木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)及其(qi)衛星(xing)(xing)的(de)幾(ji)千張(zhang)照(zhao)(zhao)片并傳(chuan)回地球。通過(guo)(guo)這(zhe)些照(zhao)(zhao)片可以發(fa)現木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)周圍也有一個光環,還探測(ce)(ce)到(dao)(dao)(dao)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)衛星(xing)(xing)上有火山爆發(fa)活動。旅(lv)行(xing)(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)(zhe)2號(hao)于1979年(nian)7月9日(ri)到(dao)(dao)(dao)達(da)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)附近,從木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)及其(qi)衛星(xing)(xing)中間穿過(guo)(guo),在距木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)72萬千米(mi)處拍攝了幾(ji)千張(zhang)照(zhao)(zhao)片。
伽利略號探測
伽利略(lve)號探(tan)測(ce)器于(yu)1989年(nian)(nian)升空,1995年(nian)(nian)12月抵達(da)環木星(xing)(xing)軌道。它旅行了(le)(le)28億英(ying)里,它的終(zhong)結日期比(bi)原來預計(ji)的晚了(le)(le)六年(nian)(nian)。伽利略(lve)號繞木星(xing)(xing)飛行了(le)(le)34圈,獲得(de)了(le)(le)有關木星(xing)(xing)大(da)氣層的第(di)一手探(tan)測(ce)資料(liao),在1995年(nian)(nian)將一個探(tan)測(ce)器放(fang)到了(le)(le)木星(xing)(xing)上。它發現(xian)木星(xing)(xing)的衛(wei)星(xing)(xing)木衛(wei)二、木衛(wei)三(san)、木衛(wei)四的表(biao)面下有咸水海洋,還發現(xian)木星(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)上有劇烈的火山爆發。
伽利略號的(de)首要任務是要對木(mu)(mu)(mu)星系統進(jin)行為期兩年(nian)的(de)研究,而事實(shi)上(shang),伽利略號從(cong)1995年(nian)進(jin)入木(mu)(mu)(mu)星的(de)軌(gui)道直到(dao)2003年(nian)墜毀(hui),它一共(gong)在(zai)木(mu)(mu)(mu)星工作了8年(nian)之久。它環繞木(mu)(mu)(mu)星公(gong)轉(zhuan)(zhuan),約兩個(ge)月(yue)公(gong)轉(zhuan)(zhuan)一周。在(zai)木(mu)(mu)(mu)星的(de)不(bu)同位置上(shang),得到(dao)其磁層(ceng)的(de)數據。此外它的(de)軌(gui)道也是預留作近(jin)距(ju)觀測衛(wei)星的(de), 在(zai)1997年(nian)12月(yue)7日,它開始執行其額外任務,多次近(jin)距(ju)在(zai)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)一和(he)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二上(shang)越過(guo),最近(jin)的(de)一次是于2001年(nian)12月(yue)15日,距(ju)衛(wei)星表(biao)面僅180千米。
因為(wei)為(wei)了(le)節約燃料,所以伽(jia)(jia)利(li)略(lve)號(hao)并未(wei)滅菌(jun)處理,為(wei)了(le)避(bi)免其(qi)與(yu)可能存在生(sheng)命(ming)的(de)(de)(de)木(mu)衛二(er)接觸,伽(jia)(jia)利(li)略(lve)號(hao)探測器在2003年(nian)(nian)年(nian)(nian)9月21日(ri)墜毀于(yu)木(mu)星(xing),以此結(jie)束其(qi)近(jin)14年(nian)(nian)的(de)(de)(de)太空探索(suo)生(sheng)涯。這將是美(mei)國宇航局自1999年(nian)(nian)以來(lai)首次控制探測器在地球之外的(de)(de)(de)天體上墜毀。 伽(jia)(jia)利(li)略(lve)號(hao)對研究(jiu)木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)衛星(xing)作(zuo)出了(le)很(hen)大的(de)(de)(de)貢(gong)獻。在伽(jia)(jia)利(li)略(lve)號(hao)到(dao)達(da)(da)木(mu)星(xing)之前,人(ren)們一共(gong)只發現(xian)了(le)16顆(ke)木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)衛星(xing)。伽(jia)(jia)利(li)略(lve)號(hao)到(dao)達(da)(da)后又(you)發現(xian)了(le)多個衛星(xing),使這個數字已經(jing)上升到(dao)了(le)63個。
朱諾號探測
朱諾(nuo)號是(shi)NASA新(xin)疆界(jie)計劃前往(wang)木星探測的(de)(de)太空(kong)船。于2011年(nian)8月5日從卡納維拉爾(er)角(jiao)空(kong)軍基地發射(she)升空(kong),預定(ding)于2016年(nian)7月抵(di)達。探測器將放(fang)置在繞極軌(gui)道,研究木星的(de)(de)組成、重力場、磁(ci)場和磁(ci)層(ceng)和磁(ci)極。朱諾(nuo)號也要(yao)搜索和尋找(zhao)這顆行(xing)星是(shi)如何形(xing)成的(de)(de)線索,包(bao)括是(shi)否有(you)巖石的(de)(de)核(he)心、存(cun)在大氣層(ceng)深(shen)處的(de)(de)水量、質量的(de)(de)分布、風(feng)速可以達到618千米每小時(shi)(384英里每小時(shi))的(de)(de)深(shen)度。
朱諾號探測器
朱諾(nuo)號(hao)(hao)探(tan)(tan)測(ce)器2011年(nian)8月5日發射,2013年(nian)10月9日利用(yong)地球引力(li)彈弓加速飛(fei)往木(mu)星(xing)(xing),在2016年(nian)7月5日到達木(mu)星(xing)(xing)軌(gui)道,展開對木(mu)星(xing)(xing)的(de)深入探(tan)(tan)測(ce)。此(ci)后,朱諾(nuo)號(hao)(hao)每年(nian)大(da)約(yue)繞(rao)木(mu)星(xing)(xing)運(yun)轉32圈, 探(tan)(tan)測(ce)木(mu)星(xing)(xing)內部的(de)結(jie)構情(qing)況;測(ce)定木(mu)星(xing)(xing)大(da)氣(qi)成分;研究(jiu)木(mu)星(xing)(xing)大(da)氣(qi)對流情(qing)況以及探(tan)(tan)討(tao)木(mu)星(xing)(xing)磁場起源和磁層。通過它的(de)探(tan)(tan)測(ce),科(ke)學家(jia)希(xi)望了解木(mu)星(xing)(xing)這顆巨(ju)行(xing)星(xing)(xing)的(de)形成、演化和本體內部結(jie)構以及木(mu)星(xing)(xing)衛星(xing)(xing)等。
撞擊事件
1993年3月(yue)24日(ri),美國(guo)天文(wen)(wen)學家尤金·蘇(su)梅(mei)克(ke)(Eugene Merle Shoemaker)和卡羅琳·蘇(su)梅(mei)克(ke)(Carolyn Shoemaker)以及天文(wen)(wen)愛好者戴維(wei)·列維(wei)(David H. Levy),利用美國(guo)加州(zhou)帕洛瑪天文(wen)(wen)臺的(de)(de)46厘米(mi)天文(wen)(wen)望遠鏡發現了一顆彗星(xing),遂以他們(men)的(de)(de)姓(xing)氏命名為蘇(su)梅(mei)克(ke)-列維(wei)9號彗星(xing)。這顆彗星(xing)被發現一年零兩個多月(yue)后,于1994年7月(yue)16日(ri)至22日(ri),斷裂(lie)成21個碎塊(kuai),其(qi)中最(zui)大的(de)(de)一塊(kuai)寬(kuan)約4千米(mi),以每秒60千米(mi)的(de)(de)速度連珠(zhu)炮(pao)一般(ban)向木星(xing)撞去。
2009年(nian)7月(yue)21日(ri),澳大(da)利亞一位(wei)業余(yu)天文愛(ai)好者(zhe)安東尼(ni)·衛(wei)斯(si)理(li),在凌晨1點利用自家后院的(de)(de)14.5英寸反射式(shi)望遠鏡發現(xian)木(mu)星被彗星或者(zhe)小(xiao)行星撞(zhuang)擊(ji),在木(mu)星表面(mian)留下地球般大(da)小(xiao)的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji)痕(hen)跡。美國航空航天局噴氣推進(jin)實驗(yan)室(shi)在20日(ri)晚上9點證(zheng)實了衛(wei)斯(si)理(li)的(de)(de)發現(xian),并于(yu)21日(ri)證(zheng)實木(mu)星在過去相當短一段時間內(nei)再次遭(zao)遇其他星體撞(zhuang)擊(ji),使木(mu)星南(nan)極附近落下黑色疤(ba)斑撞(zhuang)擊(ji)處上空的(de)(de)木(mu)星大(da)氣層出現(xian)一個地球大(da)小(xiao)的(de)(de)空洞。2010年(nian)6月(yue)3日(ri),澳洲的(de)(de)業余(yu)天文學家天文愛(ai)好者(zhe)觀(guan)測到(dao)一顆(ke)彗星的(de)(de)撞(zhuang)擊(ji),造成小(xiao)于(yu)以前觀(guan)測到(dao)的(de)(de)事(shi)件。另一位(wei)菲律賓的(de)(de)業余(yu)天文學家也錄影捕捉到(dao)這次事(shi)件。
木星(xing)(xing)是(shi)(shi)一個(ge)巨大的(de)液態氫星(xing)(xing)體。隨著(zhu)深(shen)度的(de)增加(jia),在距(ju)離表面(mian)至(zhi)少5000千米深(shen)處,液態氫在高壓和(he)(he)高溫環境(jing)下形成。據推測,木星(xing)(xing)的(de)中心是(shi)(shi)一個(ge)含(han)硅酸鹽和(he)(he)鐵(tie)等物質組成的(de)核區,物質組成與密(mi)(mi)度呈連續過渡(du)。木星(xing)(xing)是(shi)(shi)氣態行(xing)星(xing)(xing)(又稱類木行(xing)星(xing)(xing)),即以非固(gu)體物質為(wei)(wei)主(zhu)要(yao)組成的(de)行(xing)星(xing)(xing),它是(shi)(shi)太(tai)陽系(xi)中體積最大的(de)行(xing)星(xing)(xing),赤道直(zhi)徑(jing)為(wei)(wei)142984千米。木星(xing)(xing)的(de)密(mi)(mi)度為(wei)(wei)1.326g/cm3,在氣體行(xing)星(xing)(xing)中排行(xing)第二,但遠低(di)于太(tai)陽系(xi)中四個(ge)類地行(xing)星(xing)(xing)。
木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)是(shi)(shi)(shi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)系其(qi)他行(xing)(xing)星(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)總(zong)和(he)的(de)(de)(de)(de)2.5倍,由于它的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)是(shi)(shi)(shi)如(ru)此巨大,因此太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)系的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)心落在太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)表面之(zhi)外,距離太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)中(zhong)心1.068太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)半徑。雖然木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)直徑是(shi)(shi)(shi)地(di)球的(de)(de)(de)(de)11倍,非常(chang)巨大,但(dan)是(shi)(shi)(shi)它的(de)(de)(de)(de)密度很(hen)低,所以木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)體積(ji)是(shi)(shi)(shi)地(di)球的(de)(de)(de)(de)1321倍,但(dan)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)只是(shi)(shi)(shi)地(di)球的(de)(de)(de)(de)318倍。木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)半徑是(shi)(shi)(shi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)半徑的(de)(de)(de)(de)十分之(zhi)一,質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)只為太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)千(qian)分之(zhi)一,所以兩者的(de)(de)(de)(de)密度是(shi)(shi)(shi)相似的(de)(de)(de)(de)。“木(mu)星(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)”(MJ或MJup)通常(chang)被作為描述其(qi)它天(tian)體(特別是(shi)(shi)(shi)系外行(xing)(xing)星(xing)(xing)和(he)棕(zong)矮星(xing)(xing))的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)單位。因此,例如(ru)系外行(xing)(xing)星(xing)(xing)HD 209458 b的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)是(shi)(shi)(shi)0.69MJup,而仙女(nv)座(zuo)κb的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)是(shi)(shi)(shi)12.8MJup。
理論模型(xing)顯(xian)示(shi)如果木星(xing)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)比現今更(geng)大,而(er)不是318個地球質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang),它將會(hui)繼(ji)續(xu)收縮。質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)上的(de)(de)些許改變,不會(hui)讓木星(xing)的(de)(de)半徑有明顯(xian)的(de)(de)變化(hua),大約要在500地球質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(1.6MJup)才會(hui)有明顯(xian)的(de)(de)改變。盡管隨著質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)加,內部會(hui)因(yin)為壓力的(de)(de)增(zeng)加而(er)縮小(xiao)體積。結果是,木星(xing)被認為是一顆(ke)幾乎達(da)到了行(xing)星(xing)結構(gou)和演化(hua)史所能決定的(de)(de)最(zui)大半徑。隨著質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)加,收縮的(de)(de)過(guo)程會(hui)繼(ji)續(xu)下(xia)去,直(zhi)到達(da)到可察(cha)覺的(de)(de)恒星(xing)形成(cheng)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang),大約是50MJup的(de)(de)高質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)棕矮(ai)星(xing)。
然而,需(xu)要(yao)75倍(bei)的(de)(de)(de)木星質量(liang)才(cai)能(neng)(neng)使氫穩定的(de)(de)(de)融合成(cheng)為一顆恒星。最小的(de)(de)(de)紅矮星,半徑(jing)大(da)約只是木星的(de)(de)(de)30%。盡管如此,木星仍然散發出更(geng)多的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)。它接受來自太陽的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang),而內部產生的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)也幾乎和(he)接受自太陽的(de)(de)(de)總能(neng)(neng)量(liang)相(xiang)等(deng)。這些額外的(de)(de)(de)熱量(liang)是由開爾文-亥姆(mu)霍茲機制(zhi)通過收縮產生的(de)(de)(de)。這個過程造成(cheng)木星每年(nian)縮小約2厘(li)米。當(dang)木星形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)時候,它要(yao)比(bi)當(dang)前觀測到(dao)的(de)(de)(de)要(yao)略大(da)一點。
木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)高層(ceng)大(da)氣是由體積(ji)或(huo)氣體分子百分率約88%~92%的(de)(de)(de)(de)氫和(he)(he)約7%~11%的(de)(de)(de)(de)氦(hai)(hai)所組(zu)成,剩余1%是其他(ta)氣體。由于氦(hai)(hai)原子的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量是氫原子的(de)(de)(de)(de)四倍,探討木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量組(zu)成時比例會(hui)有(you)所改變:大(da)氣層(ceng)中氫和(he)(he)氦(hai)(hai)分別(bie)占了總(zong)質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)75%及(ji)24%,余的(de)(de)(de)(de)1%為其他(ta)氣體物(wu)質(zhi),包括微量的(de)(de)(de)(de)甲烷(wan)、水蒸(zheng)氣、氨以(yi)及(ji)硅的(de)(de)(de)(de)化(hua)合物(wu)。另外木(mu)星(xing)也含有(you)微量的(de)(de)(de)(de)碳、乙烷(wan)、硫化(hua)氫、氖、氧(yang)、磷化(hua)氫、硫等物(wu)質(zhi)。大(da)氣最外層(ceng)有(you)冷凍的(de)(de)(de)(de)氨的(de)(de)(de)(de)晶體。木(mu)星(xing)上也透過(guo)紅外線及(ji)紫(zi)外線測量發現微量苯和(he)(he)烴的(de)(de)(de)(de)存在(zai)。
木(mu)星大(da)氣(qi)層(ceng)中(zhong)氫和(he)氦(hai)的(de)比(bi)例(li)(li)非(fei)常(chang)接近原(yuan)始(shi)太(tai)陽星云的(de)理論組成(cheng),然而,木(mu)星大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)惰性(xing)氣(qi)體是太(tai)陽的(de)二至(zhi)三倍,高層(ceng)大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)氖只占了總質量(liang)的(de)百萬分之二十(shi),約為太(tai)陽比(bi)例(li)(li)的(de)十(shi)分之一(yi),氦(hai)也幾乎耗盡,但仍有(you)太(tai)陽中(zhong)氦(hai)的(de)比(bi)例(li)(li)的(de)80%。這個差距可能(neng)是由于元素降水至(zhi)行星內部所造成(cheng)。
由光(guang)譜(pu)學(xue)分析(xi)而言,土星(xing)被認為和木星(xing)的(de)組成最為相似,但(dan)另外(wai)的(de)氣體行星(xing)、天王(wang)星(xing)與海王(wang)星(xing)相較(jiao)之下所(suo)含氫和氦(hai)的(de)比例(li)較(jiao)低,由于沒(mei)有(you)太空(kong)船實(shi)際深入(ru)大氣層的(de)分析(xi),除了木星(xing)之外(wai)的(de)行星(xing)仍沒(mei)有(you)重元素數量的(de)精確數據。
木(mu)星有(you)著太陽系內最大(da)(da)的(de)(de)(de)行(xing)星大(da)(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)(ceng),跨越的(de)(de)(de)高(gao)度超過5000千米。由于(yu)(yu)(yu)木(mu)星沒有(you)固體(ti)的(de)(de)(de)表面(mian),它(ta)的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)基礎(chu)通(tong)常(chang)被認為是大(da)(da)氣(qi)壓力(li)等于(yu)(yu)(yu)1MPa(10bar),或(huo)十(shi)倍于(yu)(yu)(yu)地(di)球表面(mian)壓力(li)之處。木(mu)星的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)被分為四個層(ceng)(ceng)(ceng)次:對(dui)(dui)流(liu)層(ceng)(ceng)(ceng)、平流(liu)層(ceng)(ceng)(ceng)、增溫層(ceng)(ceng)(ceng)和散(san)逸層(ceng)(ceng)(ceng)。不同于(yu)(yu)(yu)地(di)球的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)(ceng),木(mu)星沒有(you)中氣(qi)層(ceng)(ceng)(ceng),沒有(you)固體(ti)的(de)(de)(de)表面(mian),大(da)(da)氣(qi)最底層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)對(dui)(dui)流(liu)層(ceng)(ceng)(ceng),平穩地(di)轉換進入行(xing)星的(de)(de)(de)流(liu)體(ti)內部。這是溫度和壓力(li)在氫和氦的(de)(de)(de)臨界點之上造(zao)成的(de)(de)(de)結果(guo),意(yi)味著氣(qi)體(ti)和液體(ti)的(de)(de)(de)相位之間沒有(you)明確的(de)(de)(de)界限存在。
木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)大氣(qi)組成(cheng)(cheng)按分子數量來看,81%是(shi)氫(qing),18%是(shi)氦(hai),按質量則(ze)分別是(shi)75%和(he)24%。只有約1%左右的(de)(de)其(qi)他氣(qi)體(ti),其(qi)中(zhong)(zhong)包括甲烷、水(shui)蒸(zheng)氣(qi)、氨(an)氣(qi)等。這(zhe)與(yu)太(tai)陽系的(de)(de)前(qian)身——原始(shi)(shi)太(tai)陽星(xing)(xing)云的(de)(de)組成(cheng)(cheng)相近,但(dan)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)中(zhong)(zhong)較(jiao)重(zhong)元素的(de)(de)比例卻比原始(shi)(shi)太(tai)陽星(xing)(xing)云多(duo)(duo)數倍(bei)。同為氣(qi)體(ti)行星(xing)(xing)的(de)(de)土星(xing)(xing)也是(shi)類似的(de)(de)組成(cheng)(cheng),但(dan)天王(wang)星(xing)(xing)及海王(wang)星(xing)(xing)中(zhong)(zhong)的(de)(de)氫(qing)和(he)氦(hai)就少得多(duo)(duo)。由(you)于木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)有較(jiao)強的(de)(de)內部能源(yuan),致使其(qi)赤道與(yu)兩極溫差不大,不超過3℃,因(yin)此木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)上南北風很小(xiao),主要是(shi)東(dong)西(xi)風,最(zui)大風速達(da)130~150米/秒。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)大氣(qi)中(zhong)(zhong)充滿(man)了稠(chou)密活(huo)躍(yue)的(de)(de)云系。各(ge)種(zhong)顏色(se)的(de)(de)云層像(xiang)波(bo)浪(lang)一樣(yang)在激烈(lie)翻騰著。在木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)大氣(qi)中(zhong)(zhong)還觀測到(dao)(dao)有閃電和(he)雷暴。由(you)于木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)快速自轉,因(yin)此能在它的(de)(de)大氣(qi)中(zhong)(zhong)觀測到(dao)(dao)與(yu)赤道平(ping)行的(de)(de)、明暗交替的(de)(de)帶紋其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)亮帶是(shi)向(xiang)上運動的(de)(de)區域,暗紋則(ze)是(shi)較(jiao)低和(he)較(jiao)暗的(de)(de)云。
木(mu)星(xing)表面有(you)紅、褐、白等五彩(cai)繽紛的(de)條(tiao)紋圖案,可以(yi)推測木(mu)星(xing)大(da)氣(qi)(qi)中的(de)風向(xiang)是平行于赤道方(fang)向(xiang),因區域的(de)不(bu)同而交互(hu)吹著西(xi)風及東風,是木(mu)星(xing)大(da)氣(qi)(qi)的(de)一項(xiang)明顯(xian)特征。大(da)氣(qi)(qi)中含有(you)極微(wei)的(de)甲烷、乙炔之類的(de)有(you)機成(cheng)分,而且(qie)有(you)打(da)雷現象生(sheng)成(cheng)有(you)機物的(de)概率相當(dang)大(da)。
木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)(ban)(ban)位于南緯23°處,長(chang)2萬千(qian)米(mi),寬1.1萬千(qian)米(mi)。探測器發現(xian),大(da)(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)(ban)(ban)是(shi)一團(tuan)激烈上升(sheng)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)流(liu),呈深褐(he)色(se)(se)。這(zhe)個(ge)(ge)彩色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)旋以逆時針(zhen)方向(xiang)(xiang)(xiang)轉動。在大(da)(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)(ban)(ban)中心部分有(you)(you)個(ge)(ge)小(xiao)(xiao)顆(ke)粒,是(shi)大(da)(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)核,其(qi)大(da)(da)(da)(da)(da)小(xiao)(xiao)約幾(ji)百(bai)千(qian)米(mi)。這(zhe)個(ge)(ge)核在周(zhou)圍的(de)(de)(de)(de)反(fan)時針(zhen)漩渦(wo)運動中維(wei)持(chi)不動。大(da)(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)壽(shou)命很長(chang),可(ke)維(wei)持(chi)幾(ji)百(bai)年(nian)或更久。早(zao)在1665年(nian),意(yi)大(da)(da)(da)(da)(da)利天文學(xue)家(jia)卡西尼就發現(xian)了它。大(da)(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)(ban)(ban)艷麗(li)的(de)(de)(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)色(se)(se)令人印象深刻,顏色(se)(se)似乎來自紅(hong)(hong)(hong)磷。大(da)(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)自轉是(shi)逆時針(zhen)方向(xiang)(xiang)(xiang),周(zhou)期大(da)(da)(da)(da)(da)約是(shi)六天。大(da)(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)長(chang)度(du)是(shi)24000至40000千(qian)米(mi),寬度(du)是(shi)12000至14000千(qian)米(mi)。它的(de)(de)(de)(de)直徑(jing)大(da)(da)(da)(da)(da)到可(ke)以容(rong)得下2至3顆(ke)地(di)球。這(zhe)個(ge)(ge)風(feng)暴(bao)的(de)(de)(de)(de)最大(da)(da)(da)(da)(da)高度(du)比周(zhou)圍的(de)(de)(de)(de)云層(ceng)高出約8千(qian)米(mi)。風(feng)暴(bao)通常(chang)都發生在巨行星(xing)大(da)(da)(da)(da)(da)氣(qi)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)湍流(liu)內(nei),木(mu)星(xing)也有(you)(you)白色(se)(se)和(he)棕色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)鵝(e)蛋(dan)(dan)形(xing)(xing)風(feng)暴(bao),但(dan)較(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)那些風(feng)暴(bao)通常(chang)都不會被命名。白色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)鵝(e)蛋(dan)(dan)傾(qing)向(xiang)(xiang)(xiang)于包含大(da)(da)(da)(da)(da)氣(qi)層(ceng)上層(ceng),相對較(jiao)(jiao)低(di)溫的(de)(de)(de)(de)云。棕色(se)(se)鵝(e)蛋(dan)(dan)形(xing)(xing)是(shi)較(jiao)(jiao)溫暖和(he)位于普通云層(ceng)。這(zhe)種(zhong)風(feng)暴(bao)持(chi)續的(de)(de)(de)(de)時間(jian)可(ke)以只有(you)(you)幾(ji)個(ge)(ge)小(xiao)(xiao)時,也可(ke)以長(chang)達數個(ge)(ge)世(shi)紀。
磁場
木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)強度是(shi)地(di)球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)14倍,范(fan)圍從(cong)赤道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)4.2高(gao)斯(0.42mT)到極(ji)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)10至(zhi)14高(gao)斯(1.0~1.4mT),是(shi)太(tai)(tai)陽系(xi)最強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)(除了太(tai)(tai)陽黑(hei)子(zi))。環(huan)(huan)繞著行(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)松弱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)環(huan)(huan)系(xi)統和強大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)層(木(mu)星(xing)(xing)磁(ci)場(chang)十(shi)分(fen)強大,其背對(dui)太(tai)(tai)陽一(yi)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)甚至(zhi)延伸至(zhi)土(tu)星(xing)(xing)軌(gui)道)。這(zhe)(zhe)(zhe)個場(chang)被認(ren)為是(shi)由渦流產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)——旋流運動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)導電(dian)(dian)材料——核心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)態金(jin)屬氫。在(zai)埃歐(ou)衛(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)火(huo)山釋(shi)放出(chu)大量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)二氧化(hua)硫,形成(cheng)(cheng)沿著衛(wei)星(xing)(xing)軌(gui)道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)體環(huan)(huan)。這(zhe)(zhe)(zhe)些氣(qi)體在(zai)磁(ci)層內(nei)被電(dian)(dian)離(li)(li),生成(cheng)(cheng)硫和氧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)。它們與源自木(mu)星(xing)(xing)大氣(qi)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫離(li)(li)子(zi),在(zai)木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道平(ping)面形成(cheng)(cheng)等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)片。這(zhe)(zhe)(zhe)些片狀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)與行(xing)星(xing)(xing)一(yi)起轉動,造成(cheng)(cheng)進入(ru)磁(ci)場(chang)平(ping)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變形偶極(ji)磁(ci)場(chang)。在(zai)等(deng)(deng)離(li)(li)子(zi)片內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)流產生強大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無線電(dian)(dian)訊號,造成(cheng)(cheng)范(fan)圍在(zai)0.6至(zhi)30MHz的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)爆發。
木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)層的(de)(de)(de)范圍(wei)大而且結構復雜,在(zai)距離木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)140萬(wan)(wan)~700萬(wan)(wan)千米(mi)之間的(de)(de)(de)巨大空間都是木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁(ci)層;而地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)磁(ci)層只在(zai)距地(di)心5萬(wan)(wan)~7萬(wan)(wan)千米(mi)的(de)(de)(de)范圍(wei)內。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)五(wu)個(ge)大衛星(xing)(xing)(xing)(木(mu)(mu)衛一至木(mu)(mu)衛五(wu)) [1] 都被木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁(ci)層所覆蓋,使之免遭太陽風的(de)(de)(de)襲擊。地(di)球(qiu)周(zhou)圍(wei)有條稱為范艾(ai)倫帶的(de)(de)(de)輻射帶,木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)周(zhou)圍(wei)也(ye)有這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)輻射帶。旅行(xing)(xing)者1號還發現木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)背向(xiang)太陽的(de)(de)(de)一面有3萬(wan)(wan)千米(mi)長的(de)(de)(de)北(bei)極(ji)光。1981年初,當旅行(xing)(xing)者2號早已離開木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)飛奔土星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)途(tu)中(zhong),曾再次(ci)受到木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)場的(de)(de)(de)影響(xiang)。由(you)此看來,木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)尾至少拖長到了6000萬(wan)(wan)千米(mi)以(yi)外。
木星的(de)磁氣(qi)(qi)圈分布(bu)范圍比(bi)地(di)球(qiu)磁氣(qi)(qi)圈的(de)范圍大(da)上(shang)100多倍(bei),是太陽(yang)系中最大(da)的(de)磁氣(qi)(qi)圈。由于太陽(yang)風和(he)(he)磁氣(qi)(qi)圈的(de)作用木星也和(he)(he)地(di)球(qiu)一樣在極區有極光產生,強度約為地(di)球(qiu)的(de)100倍(bei)。
內熱
木(mu)(mu)星(xing)(xing)正在向其(qi)宇(yu)宙(zhou)空間釋(shi)放(fang)(fang)巨大(da)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)。它(ta)所(suo)(suo)(suo)放(fang)(fang)出的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)是(shi)(shi)它(ta)所(suo)(suo)(suo)獲得太(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)兩倍。這(zhe)說明(ming)木(mu)(mu)星(xing)(xing)釋(shi)放(fang)(fang)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半來(lai)自于它(ta)的(de)(de)(de)(de)內(nei)部(bu)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)內(nei)部(bu)存在熱(re)(re)源。有(you)人認為它(ta)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)可能(neng)(neng)(neng)是(shi)(shi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)形成時(shi),由(you)引力(li)勢能(neng)(neng)(neng)轉變而(er)來(lai),被液態氫(qing)大(da)規模對流(liu)到(dao)表面上。太(tai)陽(yang)(yang)(yang)之所(suo)(suo)(suo)以不斷放(fang)(fang)射出大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)和(he)熱(re)(re),是(shi)(shi)因為太(tai)陽(yang)(yang)(yang)內(nei)部(bu)時(shi)刻進行著核聚變反(fan)應(ying)(ying),在核聚變過(guo)程(cheng)中釋(shi)放(fang)(fang)出大(da)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)是(shi)(shi)一(yi)個巨大(da)的(de)(de)(de)(de)液態氫(qing)星(xing)(xing)球(qiu),本身已具備了無法比擬的(de)(de)(de)(de)天然(ran)核燃(ran)料,加(jia)之木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)中心溫(wen)度已達到(dao)了28萬K,具備了進行熱(re)(re)核反(fan)應(ying)(ying)所(suo)(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)條(tiao)件。至于熱(re)(re)核反(fan)應(ying)(ying)所(suo)(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)(de)(de)高(gao)壓條(tiao)件,就木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)收(shou)縮速度和(he)對太(tai)陽(yang)(yang)(yang)放(fang)(fang)出的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)及(ji)攜能(neng)(neng)(neng)粒(li)子的(de)(de)(de)(de)吸積特性來(lai)看,木(mu)(mu)星(xing)(xing)在經過(guo)幾十(shi)(shi)億年的(de)(de)(de)(de)演化之后,中心壓可達到(dao)最初核反(fan)應(ying)(ying)時(shi)所(suo)(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)(de)(de)壓力(li)水(shui)平。木(mu)(mu)星(xing)(xing)和(he)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)成分(fen)十(shi)(shi)分(fen)相(xiang)似(si),但是(shi)(shi)卻沒(mei)有(you)像太(tai)陽(yang)(yang)(yang)那樣(yang)(yang)燃(ran)燒起來(lai),是(shi)(shi)因為它(ta)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)太(tai)小。木(mu)(mu)星(xing)(xing)要(yao)成為像太(tai)陽(yang)(yang)(yang)那樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing),需(xu)要(yao)將質(zhi)量(liang)(liang)增加(jia)80倍才行,根據天文學(xue)家的(de)(de)(de)(de)計算,只(zhi)有(you)質(zhi)量(liang)(liang)大(da)于太(tai)陽(yang)(yang)(yang)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)7%,才能(neng)(neng)(neng)進行氘(dao)聚變反(fan)應(ying)(ying),發(fa)出光(guang)和(he)熱(re)(re)。
木(mu)星(xing)有(you)一(yi)(yi)個(ge)石質(zhi)(zhi)的(de)(de)內(nei)核,由鐵(tie)和硅組(zu)(zu)成(cheng)。向外是(shi)由巖石與(yu)氫的(de)(de)混合顆粒物組(zu)(zu)成(cheng),無(wu)明確的(de)(de)邊界(jie),在(zai)向外被一(yi)(yi)層含有(you)少(shao)量氦(hai),主要是(shi)氫元素的(de)(de)液態(tai)(tai)金屬氫包(bao)覆(fu)著。內(nei)核上(shang)則是(shi)大(da)部(bu)分的(de)(de)行星(xing)物質(zhi)(zhi)集(ji)結(jie)地,以液態(tai)(tai)氫的(de)(de)形式(shi)存在(zai)。這些木(mu)星(xing)上(shang)最普通的(de)(de)形式(shi)基(ji)礎可能只在(zai)40億帕(pa)壓強下才(cai)存在(zai),木(mu)星(xing)內(nei)部(bu)就是(shi)這種環(huan)境(jing)(土(tu)星(xing)也是(shi))液態(tai)(tai)金屬氫由離子(zi)化(hua)的(de)(de)質(zhi)(zhi)子(zi)與(yu)電子(zi)組(zu)(zu)成(cheng)。在(zai)木(mu)星(xing)內(nei)部(bu)的(de)(de)溫(wen)度壓強下氫氣是(shi)液態(tai)(tai)的(de)(de),而非(fei)氣態(tai)(tai),這使它成(cheng)為了木(mu)星(xing)磁場(chang)的(de)(de)電子(zi)指揮者與(yu)根源,木(mu)星(xing)的(de)(de)磁場(chang)強度大(da)約10高斯,比地球(qiu)大(da)10倍。同樣在(zai)這一(yi)(yi)層也可能含有(you)一(yi)(yi)些氦(hai)和微量的(de)(de)冰。木(mu)星(xing)還(huan)是(shi)天空中已知的(de)(de)最強的(de)(de)射電源之一(yi)(yi)。
木星(xing)內部(bu)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)和壓力,由于(yu)開爾文(wen)-亥姆霍(huo)茲機制穩定地(di)朝向核(he)心(xin)增加。在壓力為(wei)(wei)10帕的(de)(de)“表面”,溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)大約(yue)是(shi)340K(67℃;152℉)。在氫(qing)相變的(de)(de)區域——溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)達到臨(lin)界點——氫(qing)成為(wei)(wei)金屬,相變溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)是(shi)10000K(9700℃;17500℉),壓力為(wei)(wei)200GPa。在核(he)心(xin)邊(bian)界的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)估計為(wei)(wei)36000K(35700℃;64300℉),同時內部(bu)的(de)(de)壓力大約(yue)是(shi)3000~4500GPa。
木星(xing)(xing)(xing)是太(tai)(tai)陽(yang)系(xi)中最(zui)(zui)大的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)、一(yi)天時長最(zui)(zui)短的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)、被最(zui)(zui)多航天器(qi)到訪過的(de)(de)外行(xing)星(xing)(xing)(xing)、擁有最(zui)(zui)多特洛伊小行(xing)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)、太(tai)(tai)陽(yang)系(xi)中擁有最(zui)(zui)活躍火山的(de)(de)天體(ti)以(yi)及太(tai)(tai)陽(yang)系(xi)中密(mi)度最(zui)(zui)大的(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing),木星(xing)(xing)(xing)擁有衛(wei)星(xing)(xing)(xing)上最(zui)(zui)多的(de)(de)隕石(shi)坑、最(zui)(zui)強的(de)(de)磁(ci)場、太(tai)(tai)陽(yang)系(xi)中最(zui)(zui)強大的(de)(de)極光、太(tai)(tai)陽(yang)系(xi)中最(zui)(zui)大的(de)(de)反氣旋風暴。(吉尼斯(si)世界紀錄(lu))