紅斑著身,氣態(tài)巨人,細(xì)數(shù)木星獨(dú)特的美
朱諾號探測衛(wèi)星即將抵達(dá)木星,這是我們的一位氣態(tài)鄰居。在抵達(dá)后,朱諾號將幫助我們揭示更多有關(guān)巨行星的秘密。不過,截至目前,我們對木星這位星空中的巨人已有哪些了解呢?
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太陽系中的巨人,木星的奇特之處 ?
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? ? ?來源:哈內(nèi)斯·伏爾邁耶(Janez Volmajer)
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很久、很久以前,當(dāng)我們的行星尚且年少時(shí),一塊冰與巖的集合體便開始聚集來自它周圍星云的氣體。時(shí)至今日,昔時(shí)那抹行星的幻影早已成為我們太陽系中最高大的巨人。其體型如此龐大,質(zhì)地如此稠密,以致它的內(nèi)部與周圍都發(fā)生著迥乎尋常的變化。因而,我們這個小星球發(fā)送了一枚探測器,前去拜訪這位友鄰,去觀察、去探索更多有關(guān)它的秘密。不過,或許它仍有許多秘密無法被揭示。這就是我們天空中的巨人、木星的故事。
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太陽系八大恒星大小對比 ?來源:Wikipedia
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直抵木星深處
假使我們將太陽系中其余七大行星的質(zhì)量加起來,木星仍是它們之和的2.48倍。想象我們就在朱諾號上。探測儀花了五年時(shí)間才到這位巨人的身邊。木星身軀十分魁梧,等同于1317個地球的大小。是的,這意味著成百上千像地球這般大小的行星都能“放進(jìn)”我們這位大鄰居身體里。同時(shí),它也是太陽系中“最肥碩”的星球。其質(zhì)量約為地球的318倍,同時(shí)也是太陽系其他七大行星之和的2.48倍。木星的輝煌可不止如此,它現(xiàn)在已不如之前那樣大了。由于其氣態(tài)大氣層獨(dú)有的復(fù)雜現(xiàn)象,它的直徑已縮減至數(shù)十億年前的一半。但是,盡管體型巨大,它要成為一顆恒星還需自身質(zhì)量再增加大約八十倍(聽起來似乎不多,但這可比十萬個地球還要重)。
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朱諾號木星探測器 ?來源:NASA
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不過,讓我們回到朱諾號身上。就像大家知道的那樣,木星主要是氣態(tài)的。因此盡管探測儀并沒降低太多,要觀察云寰之下的景象也已足夠。木星第一表層之下幾千公里處,是被掩藏著的木星表面,我們通常認(rèn)為它是固體。在這之前,我們會經(jīng)過一片無盡的液態(tài)層。液體不是別的,就是氫。如果我們能繼續(xù)下降,不一會,就會發(fā)生一個很奇怪的現(xiàn)象:氫海之下陣雨連綿。在這一區(qū)域,雨由氦和氖組成,都是稀有氣體;而毋庸置疑的是,截至目前,人類所能制造的任何設(shè)備都不堪承受這里的壓力。
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木星內(nèi)部的結(jié)構(gòu)
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木星
如果我們繼續(xù)下降,隨后便會遇到一塊從未見過的結(jié)晶面。這層表面全部由金屬氫組成。當(dāng)氫承受了足夠大的壓力,其原子就會以一種特殊方式排列,繼而被壓縮成一種特殊的液態(tài)金屬。在這一點(diǎn)上,我們尚不完全清楚該表面的情況。 這里仍有許多值得探索的地方。 但是,先讓我們繼續(xù)下降吧。 在金屬氫下,又經(jīng)過數(shù)十萬公里,我們最終觸碰到了木星的堅(jiān)硬骨骼,即巖與冰的核心。 而這一點(diǎn)也是我們這位大鄰居的另一個謎,有關(guān)木星內(nèi)部的問題尚還爭論不休。
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遨游云間
讓我們回到木星表面,這可是這個行星最有趣的地方之一。木星是由什么組成的?人們猜測其第一層的主要組成元素是冷凍氨。此外還有氫,可能還有硫或磷。學(xué)者們很確定的是,在底下存在大量的硫化氫銨。甚至再往下很可能存在稠密的水云。所有這些混合物形成了木星最為知名的曲折表面。它的旋渦和湍流就是證明。氣態(tài)表面被分為不同的區(qū)帶,伴隨著行星一同轉(zhuǎn)動。木星自轉(zhuǎn)極快,不到十小時(shí)就可自轉(zhuǎn)一圈。這可幫助解釋氣體帶不可思議的搖擺與運(yùn)動。
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近距離觀察木星表面的大紅斑 ?來源:NASA
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木星表面承受的科里奧利力十分強(qiáng)大(科里奧利力即在旋轉(zhuǎn)體系中,一個質(zhì)點(diǎn)在進(jìn)行直線運(yùn)動時(shí),由于慣性而產(chǎn)生的相對整個體系的偏移;地轉(zhuǎn)偏向力即科里奧利力的一個例子——譯者注),所以它的表面風(fēng)速可達(dá)500 km / h,木星表面的帶與區(qū)由此以顯著方式被分開。 木星氫云中的另一重要元素是它的斑。 大紅斑是木星一個不可思議的現(xiàn)象。 它是一種非常穩(wěn)定的反氣旋,其邊緣風(fēng)速可隨時(shí)間推移達(dá)到每小時(shí)400公里。 事實(shí)上,這個反氣旋本身就有地球兩倍大,并且已在木星表面呆了少說上百、甚至數(shù)千年。 與此同時(shí),木星表面在幾年前又出現(xiàn)了一個大斑點(diǎn)。 其大小與大紅斑相同,這個新斑點(diǎn)也是氣象的產(chǎn)物,也昭示著木星表面之下的暴雨狂風(fēng)。
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哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的木星 ?來源:NASA與ESA
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木星南極處的極光 ?來源:The Verge
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木星的另一異彩便是它無盡的極光。強(qiáng)太陽風(fēng)中的帶電粒子、以近乎光速的速度飛向木星,繼而被木星無垠的磁層所捕獲。盡管我們與磁層之間的距離很遠(yuǎn),但倘使我們能看到它,就會發(fā)現(xiàn)它同我們的滿月一樣大。木星磁場將加速的粒子吸引到極點(diǎn),并引發(fā)了輝煌壯美的北極光。 這些極光可說是永恒的,并且比地球大得多。 但對木星來說,這并不是唯一的秘密,也并非它最神秘的地方。 我們對這位鄰居仍待了解,這位巨人正靜默地等待著朱諾號的到來,朱諾號探測器將揭開其許多謎團(tuán),正如我們所希望的那樣。
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作者: hipertextual
FY: 晨歌
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