自從四百年前發(fā)明望遠鏡，天文學(xué)家就著迷于這顆叫做木星的氣態(tài)巨行星。在它不斷旋轉(zhuǎn)的云層和眾多衛(wèi)星以及大紅斑之中，有著許多關(guān)于這顆行星令人愉悅又著迷的事物。

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圖解：木星和它的四顆衛(wèi)星 ? 圖源：sohu

不過也許最讓人印象深刻的特征是木星的絕對大小。就質(zhì)量，體積和表面積而言，在太陽系廣大的疆域內(nèi)，木星是最大的行星。自從人們幾千年前察覺到木星的存在，它就一直在許多文化里的宇宙體系中扮演著積極的角色。但是到底是什么讓木星如此龐大，我們還知道關(guān)于木星的什么呢？

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圖源：nipic

體積，質(zhì)量和軌道：

木星的質(zhì)量，體積，表面積和平均周長分別為1.8981 x 1027千克，1.43128 x 1015立方千米，6.1419 x 1010平方千米和4.39264 x 105千米。從客觀角度來看，木星的直徑大約是地球的11倍之長，質(zhì)量大約是太陽系其他行星質(zhì)量之和的2.5倍。

但是，作為一個巨型氣態(tài)行星，它的密度卻相對較低—1.326 克/立方厘米—比地球密度的四分之一還要低。這意味著盡管木星的體積相當(dāng)于1,321個地球的體積，它的質(zhì)量只有318個地球那么重。盡管關(guān)于木星的核心存在著什么的爭論依然火熱，但低密度使得科學(xué)家們能夠判斷出木星大部分由氣體組成。

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圖解：木星和地球 ? 圖源：sohu

木星圍繞太陽以778,299,000千米（5.2個天文單位）的平均距離運行，從近日點的740,550,000千米（4.95個天文單位）到遠日點的 816,040,000千米（5.455個天文單位）。以這個距離，木星要花費11.8618個地球年去完完整整的繞行太陽一圈。換言之，一個木星年相當(dāng)于4,332.59個地球年。

不過，木星是太陽系所有行星中旋轉(zhuǎn)最快的，不到十個小時就能完成一次自轉(zhuǎn)（精確來說是9個小時，55分鐘加30秒。因此，一個木星年等于10,475.8個木星日。木星的軌道周期是土星的五分之二，這意味著太陽系最大的兩個行星形成了5：2的軌道共振。

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圖源：sohu

結(jié)構(gòu)和組成：

木星主要由氣態(tài)和液態(tài)物質(zhì)組成，它是最大的氣態(tài)巨行星，也像氣態(tài)巨行星一樣，被外層的氣態(tài)氣體和內(nèi)層由更致密的物質(zhì)組成的氣態(tài)氣體隔開。從氣體分子的體積百分比來說它的上層大氣由大約88–92% 的氫和約8–12%的氦組成，從質(zhì)量上來說大約有75%的氫和24% 的氦，還有1%的質(zhì)量由其他元素構(gòu)成。

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圖解：NASA朱諾號探測器、哈勃太空望遠鏡和雙子座天文臺的信息拼湊出一張照片 圖源：jiemian

這個解剖顯示了木星內(nèi)部的模型，是被厚層液態(tài)金屬氫覆蓋的巖石內(nèi)核。鳴謝：凱文生/維基共享資源

這個解剖顯示了木星內(nèi)部的模型，是被厚層液態(tài)金屬氫覆蓋的巖石內(nèi)核。鳴謝：凱文生/維基共享資源

大氣包含了微量甲烷，水蒸氣，氨和硅基化合物以及微量苯和其他烴類。這里也有微量的碳，乙烷，硫化氫，氖，氧，磷化氫和硫磺。凍態(tài)氨晶體也在最外層大氣中被觀察到。

內(nèi)部含有致密材料，使得質(zhì)量分布大約為71%的氫, 24%的氦和5% 的其他元素。人們通常認為木星的內(nèi)核是元素的密集混合，周圍一層是液態(tài)金屬氫和一些氦，而外層主要由分子氫構(gòu)成。木星的內(nèi)核也被描述為巖石狀，但這仍然是未知的。

1997年，引力測量表明了內(nèi)核的存在，顯示木星的內(nèi)核質(zhì)量是地球質(zhì)量的12到45倍，是木星總質(zhì)量的4%–14%。內(nèi)核的存在也被行星形成模型所證明，行星形成模型顯示為了從原太陽星云中收集所有的氫和氦一個巖石態(tài)或冰態(tài)內(nèi)核在行星史的某個時刻是多么的必要。

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圖解：木星內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成 ? 圖源：sina

不過，由于熱的液態(tài)金屬氫混合熔化的內(nèi)核形成的對流，這個內(nèi)核可能已經(jīng)收縮。甚至可能現(xiàn)在木星的內(nèi)核已經(jīng)不存在了，但是在這被確認前詳細的分析是必要的。朱諾號任務(wù)，在2011年八月發(fā)射，預(yù)期會給這些問題提供一些見解，從而在有關(guān)核心的問題上取得進步。

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圖源：baidu

木星內(nèi)部的溫度和壓力朝內(nèi)核穩(wěn)定的增長。在表面，人們通常認為壓力和溫度分別為10巴和340K（67攝氏度，152華氏度）。在氫變成金屬的相變區(qū)域，人們認為溫度是10,000 K（9,700攝氏度; 17,500華氏度）而壓力是200吉帕。內(nèi)核邊界的溫度估測為36,000 K (35,700 攝氏度; 64,300 華氏度)而內(nèi)部的壓力在3,000–4,500吉帕。

作者: universetoday

FY: 我說

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