宇宙知識

木星是太陽係的小太陽

木星和它的18個行星,在太陽係中自成一個體係,科學家稱之為“小太陽係”。科學家指出,木星現在已經相當龐大了,但它還在繼續增大膨脹之中。

太陽係之中最大的行星,毫無疑問的是木星!

木星和土星屬於巨行星,質量和體積都相當龐大。木星的直徑是地球的ll倍。體積相當於1316個地球,重量要比太陽係中其他八大行星加在一起還大一倍多。

木星沿橢圓形軌道繞太陽運轉,距離太陽平均約7億公裏,公轉速度每秒13.06公裏,公轉一周是地球上的11.8年,自轉一周則是9時50分30秒,是九大行星中自轉速度最快的星球。. 木星呈扁圓形,外麵被白色、橙色、褐色、棕色的雲層包裹著,有一個很大的紅斑時隱時現。

這個大紅斑到底是什麽,又是怎樣形成的,在太空探測器未實地勘查之前,一直是個未解之謎。

20世紀70年代以來,美國曾經發射4艘太空飛船——“先鋒號”、“旅行者號”飛過木星,拍攝了幾萬張空照圖片,科學家仔細分析這些資料後,發現了木星的許多秘密。

過去,科學家隻知道土星和天王星外表有光環,siT彩色空照圖片和分析數據後,驚奇地發現木星外表也有光環。這個新發現,使木星成為太陽係中第三個發現光環的行星。

木星的光環寬達數千公裏,厚30多公裏,距離木星的中心大約12.8萬公裏。

科學家指出,這個光環由黑色的碎石塊組成,石塊有大有小,大的直徑數百米,小的直徑十幾米。這些石塊圍繞著木星運轉,每7個小時轉完一罔。

木星的大氣裏有兩種與赤道平行的雲帶,一種是白色偏黃色的雲帶,比較明亮;另一種是紅棕色雲帶,色澤比較陰暗。從木星的南極到北極,總共有17條雲帶,相當絢麗壯觀。

科學家根據“先鋒號”太空船觀測推定,白色偏黃色的雲帶,溫度為一144℃,位於大氣的上層,是木星內部的加熱氣體上升後冷卻凝結而成的氨結晶。至於紅棕色雲帶的溫度為一137℃,可能是下降氣流,成分則是硫酸氫銨結晶。

“先鋒號”太空船所拍攝的彩色空照圖片顯現,木星的雲層很美麗,有白色的,橙色的,也有棕黃色的,可說是五彩繽紛。

木星雲層中還漂浮著一些奇特的斑點,最明顯的是像眼睛那樣的“大紅斑”,早在1665年,意大利天文學家卡西尼就已經發現這種忽隱忽現的奇怪斑點。

大紅斑的大小、形狀、顏色不斷在變化,顏色有時是粉紅色,有時又是深紅色的,有時則是鮮豔的橙色。

這個令科學家百思不解的大紅斑究竟是什麽東西呢?直到“旅行者號”太空船飛經木星附近進行探測後,這個謎題才真相大白。原來,它是木星大氣中的一個大漩渦,以逆時針方向轉動,就像地球上的台風一樣,但是它的規模要比台風大出許多倍,持續時間也長得多。

過去,科學家們曾經猜測,木星是一個與地球完全不同的氣態行星。經過太空船探測結果顯示,木星果然是個液氫球體,表麵沒有固體的外殼,是一層厚1千公裏的大氣,在900米深處,溫度0℃~100%:,壓力4.5~10個大氣壓。在1000~25000公裏深處,為液氫熱,溫度逐步升高到11000℃:,大氣壓逐步升高到300萬度,氫氣被壓縮成液氫。在25000~36000公裏深處是金屬氫,在這裏分子狀態的氫在高壓下變成原子狀態,電子變成自由電子,成為金屬氫。

到了木星中心處,是固態岩芯,半徑約1萬公裏。

液態金屬氫的高速旋轉和強烈的對流使木星產生強大的磁場,強度是地球磁場的17000倍。

木星還有強烈的輻射和相當亍數百萬次閃電那樣巨大能量的爆發.來自太陽風的帶電粒子被木星的磁場所捕獲,形成與地球的範·艾倫帶相同的內外兩層的輻射帶。

太空探測器曾在木星背向太陽的一麵,發現3萬公裏長的北極光這是太陽係的行星中除地球外,迄今發現的唯一的北極光。科學家解釋說,這意味著木星的大氣被許多能量粒子轟擊,進而使大氣發光。

木星和它的18個衛星,在太陽係中自成一個體係,科學家稱之為“小太陽係”。

科學家指出,木星現在已經相當龐大了,但它還在繼續增大膨脹之中。原因在於,太陽拋射出去的粒子流,絕大部分都被木星捕獲,木星因而越變越大了。

科學家還發現,木星放射出來的能量明顯多於它從太陽吸收的能量,因而認為木星的內部具有熱核能源。

一些科學家還預測,木星不僅僅是個行星,將來可能發展成恒星,使現在的太陽係一分為二,成為兩個恒星係。

18顆行星繞著木星運行,有時被遮於木星後麵,有時在木星麵前掠過;有時落進木星的影子裏,有時行星的影子投射到木星上。

太空船針對木星4顆較大的衛星進行攝影探測的結果,也發現了許多前所未見的景象。

例如,木衛l全部由岩石組成,體積比月球稍大,上麵至少有6座活火山,有幾處火山正在爆發,以每小時1600公裏的速度向外噴射著,濃厚的煙塵上升到500公裏的高空,遠比地球上的火山爆發規模龐大許多!這是科學家在地球以外的星球第一次發現火山爆發。

太空船還發現木衛1具有薄的電離層,這意味著它的表麵有大氣存在。而在一些峽穀中,蜿蜒著一條條血紅色的“河流”,夾雜著一些黑色、黃色的斑點,兩側鑲著橘紅色的寬邊。原來,這是液態硫隨著木衛1表麵溫度的變化變幻著顏色,時而紅色,時而黑色、黃色。

太空船發現,木衛2也全部南岩石組成,不過地勢平坦,表麵被冰層所覆蓋,是個明亮的星球,表麵有一些淡黃色的暗區和黑褐色的條紋,衛星內的自由水分在表麵以下形成一個厚約50公裏的冰凍層,有時也會露出表麵。

木衛3的中心有一個同態泥芯,表麵有高地,由一個冰凍層包圍著。

木衛4外表呈黃色,有些褐色的暗區和黑褐色的暗紋,是由冰、碎土和石塊混合而成,遍布同心環式的盆地和環狀山,科學家推測,這是火山噴發和隕星撞擊所致。

木衛l等4顆大衛星與木星之間的距離,由近而遠分別為42萬、67萬100萬和190萬公裏,隨著離木星的距離增大,衛星受到木星的輻射熱減少,水分蒸發降低,比重變小,由原始星雲形成衛星的過程變慢。這說明了木衛l等4顆衛星形成的階段不相同。