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人类探索气态巨行星的窗口神秘而狂暴的朱

来源:水星 时间:2023/1/21

木星,又名“Jupiter(朱庇特)”,这是一颗以罗马神话中众神之王的名字命名的星球。木星不仅是我们太阳系中最大的行星,而且它的自转速度也是最快的,并且拥有最多的卫星(数量远远超过其他行星)。在这个世界里,日子可能很短,但风暴却可以肆虐几个世纪。

但不管怎样,科学发烧友们总是对它乐此不疲。

01大小真的很重要

好吧!让我们花点时间回顾一下木星的疯狂比例。

我们太阳系的这个第五颗行星,它的赤道大约有公里宽。如果木星只是一个空心的外壳,你可以在里面塞进多个地球。顺便问一下,你知道木星的质量大约是我们心爱的地球的倍吗?事实上,这颗暴风雨般的巨人的质量是太阳系中所有其他行星总和的2.5倍。

太阳系星体大小对比图

尽管它很大,但在太阳旁边,木星看起来仍然很渺小。这颗主宰着我们的黄色恒星占太阳系(包括木星)所有质量的99.8%,真是令人震惊!然而,木星的大小足以以地球永远无法做到的方式影响太阳。

事实上,说木星绕着太阳转并不是很准确。其实,这两个星体共享一个“重心”,一个共同的质量中心,它们都围绕着它旋转。太阳与它的每一个行星都保持着一个单独的重心。

比如太阳和地球,它们之间的大小差异实在是太过巨大了,对比关系几乎是一边倒,所以,它们共享的重心就位于太阳本身。(毕竟,太阳的质量要大的多得多)

木星与太阳绕着其共同质心作圆周运动

但是,木星则是另一回事。由于这颗行星如此之巨大,它与太阳的重心就位于太阳之外,远高于太阳表面。这形成了另一个有趣的事实:木星庞大的体积会给太阳带来轻微但明显的摆动。因此,如果科学家在遥远的恒星中发现这种不稳定的运动,就意味着附近可能会有一颗木星大小的行星。

02木星是个色彩斑斓的地方

相对大小并不是区分地球和木星的唯一因素。从结构上看,这两个世界也是完全不同的。水星、金星、地球和火星都被归类为类地行星,这意味着它们的外表面坚硬,大多由金属或硅酸盐岩石组成。

另一方面,木星是典型的气态巨星。这样的行星没有外壳,顾名思义,它们绝大多数是由气体组成的。木星的两大主要成分是氢和氦,不过也发现了少量的甲烷、氨和水。

木星表面看起来确实色彩斑斓

由于木星没有坚硬的外壳,科学家将其“表面”定义为大气压力与地球相当的外层。在这个外部区域的下方,有一个由氢分子主导的层。在这下面,你会发现一个主要成分是液态金属氢的液位。(这种材料让人联想起我们在自己的星球上发现的液态水银。)

关于木星中心的核心也激起了很多争论。一些天文学家认为它根本不存在,可能早就消失了。但美国宇航局“朱诺”号宇宙飞船收集的数据告诉我们,这个核心可能是真实的,但我们仍然不知道它是由什么构成的。然而,与地球的铁和镍为基础的内核相比,这个东西似乎没有那么致密。

木星表面彩色条纹带

那么,木星所谓的表面又是怎么回事呢?如果你使用高倍率的天文望远镜观察这颗行星,你会观察到很多横向的彩色条纹带。

令人惊讶的是,相邻的带会向相反的方向移动。天文学家称较暗的条纹为“带”,而较亮的条纹则被称为“区域”。化学、透明度或温度的变化,可以解释它们之间观察到的颜色差异。区域和带会不断地改变形状,因为这些彩色的条纹实际上是木星大气中的氨云。

03木星上的风暴

肆虐的风暴笼罩着这个气体巨人。在木星的南半球,有一系列的椭圆形风暴,它们是逆时针旋转的。由于颜色发白,这些被称为“珍珠串”。自年以来,“珍珠”风暴的确切数量从六个变为九个,当朱诺(Juno)在年12月11日拍摄这串珍珠时,可见八个。

在木星上,最出名风暴的是大红斑。这是一场带有深红色的史诗级风暴,它的风速高达每小时每小时.5公里。它夹在两股强大的急流之间,一股向东,一股向西,它位于赤道以下22度的纬度上。尽管,研究人员认为风暴可能正在缩小,但它目前的规模仍然令人瞠目结舌,大红斑宽公里,足以覆盖整个地球。

自年以来,天文学家一直密切

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