木星是(shi)(shi)一個巨(ju)大的(de)液態氫(qing)星體(ti)。隨著深度的(de)增加(jia)千(qian)米處,液態氫(qing)在高(gao)壓和(he)高(gao)溫形成(cheng)。據推測,木星的(de)中(zhong)心(xin)是(shi)(shi)一個含硅酸鹽和(he)鐵等物(wu)質組成(cheng)的(de)核區,物(wu)質組成(cheng)與密(mi)度呈(cheng)連(lian)續過渡。
木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)是(shi)(shi)四個氣體(ti)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)(又稱類(lei)木(mu)(mu)(mu)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing))中的(de)(de)一(yi)個:即不以固體(ti)物質為主要組成的(de)(de)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing),它是(shi)(shi)太陽系(xi)中體(ti)積最大的(de)(de)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing),赤道直徑(jing)為142984千米(mi)。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)密度(du)為1.326 g/cm3,在(zai)氣體(ti)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)中排(pai)行(xing)(xing)(xing)第二,但(dan)遠低于太陽系(xi)中四個類(lei)地行(xing)(xing)(xing)星(xing)(xing)。
木星的(de)(de)(de)(de)高(gao)層大氣(qi)(qi)是由體(ti)積或(huo)氣(qi)(qi)體(ti)分(fen)(fen)子百(bai)分(fen)(fen)率(lv)約(yue)88-92%的(de)(de)(de)(de)氫和(he)(he)約(yue)8-12%的(de)(de)(de)(de)氦(hai)(hai)所組(zu)成。由于(yu)氦(hai)(hai)原子的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)是氫原子的(de)(de)(de)(de)四倍,探(tan)討木星的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)組(zu)成時(shi)比例會有(you)(you)所改變:大氣(qi)(qi)層中氫和(he)(he)氦(hai)(hai)分(fen)(fen)別占了總質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)75%及(ji)24%,余的(de)(de)(de)(de)1%為其(qi)他元(yuan)素,包括微(wei)(wei)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)甲烷、水蒸(zheng)氣(qi)(qi)、氨以及(ji)硅的(de)(de)(de)(de)化合(he)物(wu)。另(ling)外木星也含有(you)(you)微(wei)(wei)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)碳、乙烷、硫化氫、氖、氧、磷化氫、硫等物(wu)質(zhi)(zhi)。大氣(qi)(qi)最外層有(you)(you)冷凍的(de)(de)(de)(de)氨的(de)(de)(de)(de)晶體(ti)。木星上也透過紅外線及(ji)紫外線測(ce)量(liang)(liang)發現微(wei)(wei)量(liang)(liang)苯和(he)(he)烴的(de)(de)(de)(de)存在。
木星大(da)(da)(da)氣(qi)層中(zhong)(zhong)氫(qing)和氦(hai)的(de)比例(li)非常接近(jin)原始太陽星云(yun)的(de)理(li)論組成,然(ran)而,木星大(da)(da)(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)惰性氣(qi)體(ti)是太陽的(de)二至三倍,高層大(da)(da)(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)氖只(zhi)占了總質量的(de)百(bai)萬分(fen)之(zhi)二十,約為(wei)太陽比例(li)的(de)十分(fen)之(zhi)一,氦(hai)也幾乎(hu)耗盡,但(dan)仍有太陽中(zhong)(zhong)氦(hai)的(de)比例(li)的(de)80%。這(zhe)個差(cha)距可能(neng)是由于元素(su)降水至行(xing)星內部(bu)所造(zao)成。
由(you)光(guang)譜學分(fen)析(xi)而言,土(tu)星被認為和(he)木星的(de)(de)組成最(zui)為相似,但另(ling)外(wai)的(de)(de)氣體(ti)行星、天王(wang)星與海王(wang)星相較之(zhi)下所含氫和(he)氦的(de)(de)比例較低,由(you)于沒有太空船(chuan)實際深(shen)入大氣層的(de)(de)分(fen)析(xi),除了木星之(zhi)外(wai)的(de)(de)行星至今(jin)仍沒有重元素數(shu)量的(de)(de)精確數(shu)據。
木(mu)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)是(shi)(shi)(shi)(shi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)系(xi)其(qi)他(ta)行星質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)總和的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)2.5倍,由(you)于(yu)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)是(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)(shi)(shi)(shi)如(ru)此(ci)巨大,因此(ci)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)心落在太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)表面之(zhi)外(wai)(wai),距離太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)中心1.068太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)半徑(jing)。雖然(ran)木(mu)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)是(shi)(shi)(shi)(shi)地球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)11倍,非常巨大,但是(shi)(shi)(shi)(shi)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)密度很低,所(suo)以(yi)木(mu)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體積是(shi)(shi)(shi)(shi)地球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1,321倍,但質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)只是(shi)(shi)(shi)(shi)地球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)318倍。木(mu)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半徑(jing)是(shi)(shi)(shi)(shi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)半徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)十分之(zhi)一(yi),質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)是(shi)(shi)(shi)(shi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)千分之(zhi)一(yi),所(suo)以(yi)兩者(zhe)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)密度是(shi)(shi)(shi)(shi)相似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。"木(mu)星質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)"(MJ或MJup)通(tong)常被做為(wei)描述其(qi)它(ta)天(tian)體,特(te)別是(shi)(shi)(shi)(shi)系(xi)外(wai)(wai)行星和棕矮星,的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)單位。因此(ci),例如(ru)系(xi)外(wai)(wai)行星HD 209458 b的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)是(shi)(shi)(shi)(shi)0.69MJup,而仙女(nv)座(zuo)κb的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)是(shi)(shi)(shi)(shi)12.8MJup。
理論模型顯(xian)示如果木星(xing)(xing)的(de)質(zhi)(zhi)量比現在更(geng)大(da),而不(bu)是僅有目前(qian)的(de)質(zhi)(zhi)量,它將(jiang)會(hui)(hui)繼續(xu)收縮(suo)(suo)。質(zhi)(zhi)量上的(de)些許(xu)改變(bian),不(bu)會(hui)(hui)讓木星(xing)(xing)的(de)半徑(jing)(jing)有明顯(xian)的(de)變(bian)化,大(da)約(yue)要在500地球質(zhi)(zhi)量(1.6MJup)才(cai)會(hui)(hui)有明顯(xian)的(de)改變(bian)。盡管隨(sui)著質(zhi)(zhi)量的(de)增(zeng)(zeng)加,內(nei)部會(hui)(hui)因為(wei)壓力的(de)增(zeng)(zeng)加而縮(suo)(suo)小體積。結果是,木星(xing)(xing)被(bei)認為(wei)是一顆幾乎達(da)到(dao)(dao)了行星(xing)(xing)結構和演化史(shi)所能決定的(de)最大(da)半徑(jing)(jing)。隨(sui)著質(zhi)(zhi)量的(de)增(zeng)(zeng)加,收縮(suo)(suo)的(de)過程會(hui)(hui)繼續(xu)下(xia)去,直到(dao)(dao)達(da)到(dao)(dao)可察覺(jue)的(de)恒(heng)星(xing)(xing)形成質(zhi)(zhi)量,大(da)約(yue)是50MJup的(de)高質(zhi)(zhi)量棕矮星(xing)(xing)。
然而,需要(yao)75倍的(de)木(mu)星(xing)質量才能使(shi)氫穩定的(de)融合成(cheng)為一(yi)顆恒星(xing)。最小(xiao)的(de)紅矮星(xing),半徑大約只(zhi)是木(mu)星(xing)的(de)30%。盡管如(ru)此,木(mu)星(xing)仍然散發出更(geng)多的(de)能量。它(ta)接受(shou)來自太陽的(de)能量,而內部產(chan)生的(de)能量也幾乎和(he)接受(shou)自太陽的(de)總能量相等。這(zhe)些額(e)外的(de)熱量是由開爾文-亥姆霍茲(zi)機制通(tong)過收縮(suo)產(chan)生的(de)。這(zhe)個過程(cheng)造成(cheng)木(mu)星(xing)每(mei)年縮(suo)小(xiao)約2厘米。當木(mu)星(xing)形成(cheng)的(de)時候(hou),它(ta)比現在(zai)要(yao)略(lve)大一(yi)點。
木(mu)星(xing)(xing)可能(neng)有(you)一(yi)個石質(zhi)的(de)(de)(de)內(nei)核(he),被一(yi)層(ceng)含(han)有(you)少量氦,主要是氫元(yuan)素的(de)(de)(de)液(ye)態(tai)(tai)金屬氫包覆著。內(nei)核(he)上(shang)則是大(da)(da)部(bu)分的(de)(de)(de)行星(xing)(xing)物質(zhi)集結地,以液(ye)態(tai)(tai)氫的(de)(de)(de)形式(shi)存(cun)在。這(zhe)些(xie)木(mu)星(xing)(xing)上(shang)最普通的(de)(de)(de)形式(shi)基礎(chu)可能(neng)只(zhi)在40億帕(pa)壓強下才存(cun)在,木(mu)星(xing)(xing)內(nei)部(bu)就(jiu)是這(zhe)種環境(土星(xing)(xing)也是)液(ye)態(tai)(tai)金屬氫由離子化的(de)(de)(de)質(zhi)子與(yu)電(dian)子組成。在木(mu)星(xing)(xing)內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)溫度壓強下氫氣(qi)(qi)是液(ye)態(tai)(tai)的(de)(de)(de),而非氣(qi)(qi)態(tai)(tai),這(zhe)使它成為了木(mu)星(xing)(xing)磁(ci)場的(de)(de)(de)電(dian)子指(zhi)揮者(zhe)與(yu)根(gen)源(yuan),木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁(ci)場強度大(da)(da)約10高斯,比地球大(da)(da)10倍。同樣在這(zhe)一(yi)層(ceng)也可能(neng)含(han)有(you)一(yi)些(xie)氦和微量的(de)(de)(de)冰(bing)。木(mu)星(xing)(xing)還是天空中已(yi)知的(de)(de)(de)最強的(de)(de)(de)射電(dian)源(yuan)之一(yi)。
木星內(nei)部(bu)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)和壓(ya)力,由于開爾文-亥姆(mu)霍茲(zi)機制穩定地朝向核(he)心增加。在(zai)壓(ya)力為10帕的(de)(de)”表面”,溫(wen)(wen)度(du)大約是(shi)(shi)340 K(67 °C;152 °F)。在(zai)氫(qing)相變的(de)(de)區域 -溫(wen)(wen)度(du)達到臨界(jie)點- 氫(qing)成為金屬,相信(xin)溫(wen)(wen)度(du)是(shi)(shi)10,000 K(9,700 °C;17,500 °F),壓(ya)力的(de)(de)200GPa。在(zai)核(he)心邊界(jie)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)估(gu)計為36,000 K(35,700 °C;64,300 °F),同(tong)時(shi)內(nei)部(bu)的(de)(de)壓(ya)力大約是(shi)(shi)3,000至4,500GPa。
木星(xing)(xing)有著(zhu)太(tai)陽系內最大的(de)行星(xing)(xing)大氣層,跨越的(de)高度(du)超(chao)過5,000km(3,107mi)。由于木星(xing)(xing)沒有固(gu)體的(de)表(biao)面(mian),它的(de)大氣層基(ji)礎通常被認為是大氣壓力等于1MPa(10bar),或十倍于地球表(biao)面(mian)壓力之(zhi)處(chu)。
云層
木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)組成中(zhong)(zhong),按分子數量來看,81%是(shi)(shi)氫氣(qi)(qi),18%是(shi)(shi)氦氣(qi)(qi),按質量則分別是(shi)(shi)75%和(he)24%。只有約(yue)1%左右的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其他氣(qi)(qi)體,其中(zhong)(zhong)包括甲烷、水(shui)蒸氣(qi)(qi)、氨氣(qi)(qi)等。這與(yu)(yu)太陽(yang)系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前身-原始(shi)太陽(yang)星(xing)云的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組成相近,但(dan)木(mu)星(xing)中(zhong)(zhong)較(jiao)重(zhong)元素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比例卻比原始(shi)太陽(yang)星(xing)云多數倍(bei)。同為氣(qi)(qi)體行(xing)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)土星(xing)也是(shi)(shi)類似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組成,但(dan)天王(wang)星(xing)及海王(wang)星(xing)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫和(he)氦就少得多。由于(yu)木(mu)星(xing)有較(jiao)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內部(bu)能源,致使(shi)其赤(chi)道(dao)(dao)與(yu)(yu)兩極(ji)溫差不(bu)大(da)(da),不(bu)超過3℃,因(yin)此木(mu)星(xing)上南(nan)北風很小,主(zhu)要是(shi)(shi)東(dong)西風,最大(da)(da)風速達130~150米/秒。木(mu)星(xing)大(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)充(chong)滿了稠(chou)密活(huo)躍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云系(xi)。各種顏(yan)色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云層像波浪(lang)一樣在(zai)激烈翻騰著。在(zai)木(mu)星(xing)大(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)還觀(guan)測到(dao)有閃電(dian)和(he)雷(lei)暴。由于(yu)木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)快速自轉(zhuan),因(yin)此能在(zai)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)觀(guan)測到(dao)與(yu)(yu)赤(chi)道(dao)(dao)平行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、明暗交替(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)帶(dai)紋其中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)亮帶(dai)是(shi)(shi)向(xiang)上運動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域(yu),暗紋則是(shi)(shi)較(jiao)低和(he)較(jiao)暗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云。
木(mu)星表面(mian)有(you)紅、褐、白等五(wu)彩(cai)繽紛的條(tiao)紋圖案(an),可以推測木(mu)星大(da)氣中的風(feng)向(xiang)是(shi)平(ping)行于赤(chi)道方向(xiang),因區域的不同(tong)而交(jiao)互(hu)吹著西風(feng)及(ji)東(dong)風(feng),是(shi)木(mu)星大(da)氣的一向(xiang)明顯(xian)特征(zheng)。大(da)氣中含有(you)極微的甲(jia)烷、乙炔(gui)之(zhi)類(lei)的有(you)機成份,而且有(you)打雷(lei)現象生成有(you)機物的機率相(xiang)當大(da)。
大紅斑與渦旋
木(mu)星的大(da)紅(hong)(hong)斑位于南緯23°處,東西長4萬(wan)公里,南北寬1.3萬(wan)公里。探測器(qi)發現,大(da)紅(hong)(hong)斑是一團(tuan)激烈上(shang)升的氣流(liu),呈(cheng)深褐色。這(zhe)個彩色的氣旋(xuan)以逆時針方(fang)向轉(zhuan)動(dong)。在大(da)紅(hong)(hong)斑中(zhong)心(xin)部分有個小(xiao)顆(ke)粒,是大(da)紅(hong)(hong)斑的核,其(qi)大(da)小(xiao)約幾百公里。這(zhe)個核在周圍的反時針漩渦運動(dong)中(zhong)維(wei)持不動(dong)。大(da)紅(hong)(hong)斑的壽命很長,可維(wei)持幾百年或更(geng)久。大(da)紅(hong)(hong)斑的豔麗(li)紅(hong)(hong)色令人印象深刻,顏色似乎(hu)來自紅(hong)(hong)磷。
鵝(e)蛋(dan)形物(wu)體的(de)(de)自(zi)轉是逆(ni)時針方向,周期大約是六天。大紅斑(ban)的(de)(de)維度(du)(du)是24,000至40,000千(qian)(qian)米 X 12,000至14,000千(qian)(qian)米。它的(de)(de)直徑大到可以(yi)容得下2至3顆(ke)地球。這個風(feng)暴的(de)(de)最(zui)大高度(du)(du)比周圍的(de)(de)云(yun)層高出(chu)約8km(5mi)。
風暴通常(chang)都發生在巨行(xing)星大氣(qi)層的(de)(de)湍流內,木星也有白(bai)色(se)和棕(zong)色(se)的(de)(de)鵝蛋(dan)形(xing)風暴,但較小(xiao)的(de)(de)那些(xie)風暴通常(chang)都不(bu)會被命(ming)名(ming)。白(bai)色(se)的(de)(de)鵝蛋(dan)傾向于(yu)包含大氣(qi)層上(shang)層,相對較低溫(wen)的(de)(de)云。棕(zong)色(se)鵝蛋(dan)形(xing)是(shi)較溫(wen)暖(nuan)和位于(yu)普(pu)通云層。這(zhe)種風暴持續的(de)(de)時(shi)間可(ke)以只(zhi)有幾個小(xiao)時(shi),也可(ke)以長(chang)達(da)數(shu)個世紀。
隨著行(xing)(xing)(xing)星(xing)際空(kong)間(jian)探測器的(de)(de)發射(she),不斷揭示出太陽系天(tian)體(ti)中(zhong)許多(duo)前所未知的(de)(de)事(shi)實(shi),木(mu)(mu)星(xing)環(huan)的(de)(de)發現就是其中(zhong)的(de)(de)一(yi)(yi)個早在(zai)1974年“先鋒11號(hao)”探測器訪問木(mu)(mu)星(xing)時(shi),就曾(ceng)在(zai)離木(mu)(mu)星(xing)約13萬(wan)公里處觀(guan)測到(dao)高能帶電粒子的(de)(de)吸收特征。兩年后有人提出這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)現象可用木(mu)(mu)星(xing)存在(zai)塵埃(ai)環(huan)來說明。可惜當時(shi)無人作進(jin)一(yi)(yi)步的(de)(de)定(ding)量研究以推(tui)測這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)假設(she)環(huan)的(de)(de)物(wu)理性質1977年8月(yue)20日和9月(yue)5日美國(guo)先后發射(she)了(le)(le)“旅(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)1號(hao)”和“旅(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)2號(hao)”空(kong)間(jian)探測器經過(guo)一(yi)(yi)年半的(de)(de)長途跋(ba)涉“旅(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)1號(hao)”穿過(guo)木(mu)(mu)星(xing)赤道(dao)面,這(zhe)(zhe)時(shi)它所攜帶的(de)(de)窄(zhai)角照相機(ji)在(zai)離木(mu)(mu)星(xing)120萬(wan)公里的(de)(de)地(di)方(fang)拍到(dao)了(le)(le)亮度十分暗弱(ruo)的(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)環(huan)的(de)(de)照片同年7月(yue)后其到(dao)達的(de)(de)“旅(lv)行(xing)(xing)(xing)者(zhe)(zhe)2號(hao)”又獲得(de)了(le)(le)有關木(mu)(mu)星(xing)環(huan)的(de)(de)更多(duo)的(de)(de)信息。
根(gen)據對(dui)空間飛船所拍(pai)得照片的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu),現(xian)已知道(dao)木星(xing)環(huan)(huan)系主要(yao)由亮(liang)環(huan)(huan)、暗環(huan)(huan)和暈三(san)部分組成。環(huan)(huan)的(de)(de)(de)厚度不(bu)超過(guo)30公里(li)(li)亮(liang)環(huan)(huan)離木星(xing)中心約13萬公里(li)(li),寬6000公里(li)(li)。暗環(huan)(huan)在亮(liang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)內(nei)側,寬可達5萬公里(li)(li),其內(nei)邊緣幾(ji)乎同木星(xing)大(da)氣層相接。亮(liang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)不(bu)透明度很低(di),其環(huan)(huan)粒(li)(li)只能(neng)截收(shou)通過(guo)陽(yang)(yang)光的(de)(de)(de)萬分之(zhi)一左右。靠近亮(liang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)外緣有(you)一寬約700公里(li)(li)的(de)(de)(de)亮(liang)帶(dai)它比(bi)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)其余部分約亮(liang)10%,暗環(huan)(huan)的(de)(de)(de)亮(liang)度只及亮(liang)度環(huan)(huan)的(de)(de)(de)幾(ji)分之(zhi)一。暈的(de)(de)(de)延(yan)伸范圍可達環(huan)(huan)面上(shang)下(xia)各1萬公里(li)(li)它在暗環(huan)(huan)兩旁延(yan)伸到最遠點,外邊界則比(bi)亮(liang)環(huan)(huan)略遠。據推(tui)算,環(huan)(huan)粒(li)(li)的(de)(de)(de)大(da)小約為(wei)2微(wei)米(mi),真可算是(shi)微(wei)粒(li)(li)。這種(zhong)微(wei)米(mi)量級的(de)(de)(de)微(wei)粒(li)(li)因(yin)輻射壓力(li)、微(wei)隕星(xing)撞擊(ji)等(deng)原因(yin)壽(shou)命大(da)大(da)短于(yu)太陽(yang)(yang)系壽(shou)命。為(wei)了證實木星(xing)環(huan)(huan)是(shi)一種(zhong)相對(dui)穩定結構這一說法人們提出了維持這種(zhong)小塵埃粒(li)(li)子數量的(de)(de)(de)動(dong)態(tai)穩定的(de)(de)(de)幾(ji)種(zhong)可能(neng)的(de)(de)(de)環(huan)(huan)粒(li)(li)補充源。
木星(xing)(xing)環(huan)(huan)比土星(xing)(xing)暗( 反照率為0.05 )它們由(you)許多(duo)粒狀的巖石(shi)質材料(liao)組成。過(guo)去(qu)有(you)人猜測,在木星(xing)(xing)附近有(you)一(yi)個(ge)塵埃層(ceng)(ceng)或環(huan)(huan),但一(yi)直(zhi)未(wei)能證實(shi)。1979年3月(yue),“旅行者1號”考察木星(xing)(xing)時,拍(pai)攝到木星(xing)(xing)環(huan)(huan)的照片,不久,“旅行者2號”又獲得(de)了木星(xing)(xing)環(huan)(huan)的更多(duo)情況,終于證實(shi)木星(xing)(xing)也(ye)有(you)光(guang)(guang)環(huan)(huan)。木星(xing)(xing)光(guang)(guang)環(huan)(huan)的形(xing)狀像(xiang)個(ge)薄(bo)圓盤,其(qi)厚度約(yue)為30公(gong)里(li)(li),寬(kuan)度約(yue)為9400公(gong)里(li)(li),離木星(xing)(xing)12.8萬公(gong)里(li)(li)。光(guang)(guang)環(huan)(huan)分為內(nei)環(huan)(huan)和外環(huan)(huan),外環(huan)(huan)較(jiao)亮,內(nei)環(huan)(huan)較(jiao)暗幾(ji)乎與木星(xing)(xing)大氣層(ceng)(ceng)相(xiang)接(jie)。光(guang)(guang)環(huan)(huan)的光(guang)(guang)譜型為G型,光(guang)(guang)環(huan)(huan)也(ye)環(huan)(huan)繞著木星(xing)(xing)公(gong)轉,7小時轉一(yi)圈(quan)。木星(xing)(xing)光(guang)(guang)環(huan)(huan)是由(you)許多(duo)黑色碎石(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)構成的,石(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)直(zhi)徑(jing)在數十米到數百米之間。由(you)于黑石(shi)塊(kuai)(kuai)(kuai)不反射(she)太陽(yang)光(guang)(guang),因而長期以來一(yi)直(zhi)未(wei)被(bei)我(wo)們發現。
木(mu)星的(de)(de)兩(liang)極(ji)有(you)極(ji)光(guang)(guang),這(zhe)似乎是從木(mu)衛一上火山噴發出的(de)(de)物質沿著(zhu)木(mu)星的(de)(de)引力線進(jin)入木(mu)星大(da)氣而形成的(de)(de)。木(mu)星有(you)光(guang)(guang)環(huan),光(guang)(guang)環(huan)系統是太陽系巨行星的(de)(de)一個共(gong)同特(te)征,主(zhu)要由黑(hei)色碎石(shi)塊和雪團等物質組(zu)成。木(mu)星的(de)(de)光(guang)(guang)環(huan)很(hen)難觀(guan)測到它沒有(you)土星那么顯著(zhu)壯(zhuang)觀(guan),但(dan)也可以分(fen)成四圈。木(mu)星環(huan)約有(you)9400公里寬,但(dan)厚度(du)不到30公里,光(guang)(guang)環(huan)繞木(mu)星旋轉一周 需要大(da)約7小時。
木星有一個(ge)同(tong)土星般的(de)環,不過又小又微弱。它(ta)們(men)的(de)發現(xian)純屬意料之外,只(zhi)是由(you)于兩個(ge)旅行者(zhe)1號(hao)的(de)科學家(jia)一再堅(jian)持航行10億(yi)千米后,應該去(qu)看一下(xia)是否有光(guang)環存(cun)在(zai)。其(qi)他人都(dou)認為(wei)發現(xian)光(guang)環的(de)可能(neng)性為(wei)零(ling),但事實上它(ta)們(men)是存(cun)在(zai)的(de)。這兩個(ge)科學家(jia)想出的(de)真(zhen)是一條妙計啊。它(ta)們(men)后來被地面上的(de)望遠鏡拍了照。
木(mu)星(xing)(xing)光(guang)環中的(de)粒子(zi)可(ke)能(neng)并不是(shi)穩定地(di)存在(由大氣層(ceng)和磁場的(de)作(zuo)用(yong))。這樣一來,如果光(guang)環要保持形狀,它(ta)們需被不停地(di)補充。兩(liang)顆處在光(guang)環中公轉的(de)小衛星(xing)(xing):木(mu)衛十六和木(mu)衛十七,顯而易見是(shi)光(guang)環資(zi)源的(de)最佳候選。
伽利(li)略號飛行器對木(mu)星大氣的探(tan)測發(fa)現在(zai)木(mu)星光(guang)環(huan)和最外層大氣層之間(jian)另存在(zai)了(le)一個強(qiang)輻(fu)射帶(dai),大致相當于電(dian)離(li)層輻(fu)射帶(dai)的十倍強(qiang)。驚人的是(shi),新(xin)發(fa)現的帶(dai)中(zhong)含(han)有來(lai)自不知何方的高(gao)能量氦(hai)離(li)子。
1979年3月(yue),“旅(lv)行者一(yi)號(hao)”探測器穿(chuan)越木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)赤道平面時,在離地球6億千米(mi)處發回大量的珍貴照片。出乎人們(men)所料發現木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)和(he)土星(xing)(xing)一(yi)樣也擁有光(guang)環。4個月(yue)后,旅(lv)行者2號(hao)探測器飛臨木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)證(zheng)實了這個結論。
木星(xing)(xing)光(guang)環和土星(xing)(xing)光(guang)環有(you)很大不同。木星(xing)(xing)光(guang)環是彌散透明的(de)(de)(de)(de),由亮(liang)(liang)環、暗環和暈三部(bu)分組(zu)成。亮(liang)(liang)環在(zai)暗環的(de)(de)(de)(de)外邊暈為一層極(ji)薄的(de)(de)(de)(de)塵云,將亮(liang)(liang)環和暗環整個(ge)包圍起來。木星(xing)(xing)環是由大量(liang)的(de)(de)(de)(de)塵埃和黑色的(de)(de)(de)(de)碎(sui)石組(zu)成,不反光(guang),肉眼無法看到以周(zhou)期為7小時(shi)左右的(de)(de)(de)(de)速度圍繞(rao)木星(xing)(xing)旋轉。暗淡單薄的(de)(de)(de)(de)木星(xing)(xing)環套(tao)在(zai)龐大的(de)(de)(de)(de)木星(xing)(xing)身(shen)軀上,發(fa)現它確實(shi)是極(ji)不容易的(de)(de)(de)(de)。
木(mu)(mu)(mu)星是(shi)(shi)人類迄(qi)今為止發(fa)現的(de)天然(ran)衛(wei)(wei)(wei)星最多(duo)(duo)的(de)行星,已發(fa)現69顆衛(wei)(wei)(wei)星。木(mu)(mu)(mu)星運動正逐漸(jian)地變(bian)緩(huan)。同(tong)樣相(xiang)同(tong)的(de)引潮力也改變(bian)了(le)衛(wei)(wei)(wei)星的(de)軌(gui)道(dao),使(shi)(shi)它們慢慢地逐漸(jian)遠離木(mu)(mu)(mu)星。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi),木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二,木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三由引潮力影(ying)響而使(shi)(shi)公(gong)轉共(gong)動關(guan)系(xi)固定為1:2:4,并共(gong)同(tong)變(bian)化。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四也是(shi)(shi)這其中一(yi)個部分,在(zai)未來(lai)的(de)數億年里,木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四也將被鎖定,以木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三的(de)兩倍公(gong)轉周期,以木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一(yi)的(de)八倍來(lai)運行。木(mu)(mu)(mu)星的(de)衛(wei)(wei)(wei)星由宙斯一(yi)生中所接觸過的(de)人來(lai)命名(大(da)多(duo)(duo)是(shi)(shi)他的(de)情人)。
木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)可分為三(san)(san)群(qun)(qun):最靠近(jin)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)一(yi)群(qun)(qun)——木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)六、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)四(si)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)五(wu)和四(si)顆(ke)伽利略(lve)(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)等8顆(ke)軌道偏(pian)(pian)心(xin)率都小于0.01,順(shun)行,屬于規則(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing);其(qi)余均(jun)屬不(bu)規則(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。離(li)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)稍遠的(de)一(yi)群(qun)(qun)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)——木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)三(san)(san)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)及木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)七,偏(pian)(pian)心(xin)離(li)為0.11~0.21,順(shun)行。離(li)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)最遠的(de)一(yi)群(qun)(qun)——木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)二、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)一(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)八及木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)九,偏(pian)(pian)心(xin)率0.17~0.38、逆行。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)二、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)于1610年(nian)(nian)(nian)由伽利略(lve)(lve)發現(xian),稱為伽利略(lve)(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。1892年(nian)(nian)(nian)巴納德用望遠鏡發現(xian)了(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)其(qi)他衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)都是1904年(nian)(nian)(nian)以(yi)后用照相方(fang)法陸續發現(xian)的(de)。“旅(lv)行者號”飛船于1979年(nian)(nian)(nian)發現(xian)了(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)四(si),1980年(nian)(nian)(nian)又(you)先后發現(xian)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)五(wu)和木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)六。除四(si)個伽利略(lve)(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)外,其(qi)余的(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)半(ban)徑多(duo)是幾公(gong)里(li)(li)到20公(gong)里(li)(li)的(de)大石頭(tou)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)較大其(qi)半(ban)徑為2631公(gong)里(li)(li)。
木星(xing)的四個(ge)伽利略衛星(xing)和(he)木衛五的軌(gui)道幾乎在木星(xing)的赤道面上(shang)。
木星的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)強度是(shi)(shi)地(di)球的(de)(de)(de)(de)(de)14倍,范圍(wei)從赤道的(de)(de)(de)(de)(de)4.2高(gao)斯(0.42mT)到極(ji)區的(de)(de)(de)(de)(de)10至(zhi)14高(gao)斯(1.0-1.4mT),是(shi)(shi)太陽系最(zui)強的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(除了太陽黑(hei)子(zi))。這(zhe)個場(chang)(chang)(chang)(chang)被認為是(shi)(shi)由渦流產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de) -旋(xuan)流運動的(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)電(dian)(dian)材料- 核心的(de)(de)(de)(de)(de)液態金屬氫。在埃歐衛星的(de)(de)(de)(de)(de)火山釋放出(chu)大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)二氧化硫,形成沿著(zhu)衛星軌(gui)道的(de)(de)(de)(de)(de)氣體環(huan)。這(zhe)些(xie)氣體在磁(ci)層內被電(dian)(dian)離(li)(li)(li),生(sheng)成硫和氧的(de)(de)(de)(de)(de)離(li)(li)(li)子(zi)。它們與源自木星大(da)氣層的(de)(de)(de)(de)(de)氫離(li)(li)(li)子(zi),在木星的(de)(de)(de)(de)(de)赤道平面(mian)形成等離(li)(li)(li)子(zi)片。這(zhe)些(xie)片狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)等離(li)(li)(li)子(zi)與行(xing)星一起轉動,造成進(jin)入磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)平面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)變形偶極(ji)磁(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)。在等離(li)(li)(li)子(zi)片內的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)流產生(sheng)強大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)無線(xian)電(dian)(dian)訊號,造成范圍(wei)在0.6至(zhi)30MHz的(de)(de)(de)(de)(de)爆發。
木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)層的(de)(de)范圍(wei)大(da)而且結構復雜,在距(ju)離木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)140-700萬(wan)公里之間(jian)(jian)的(de)(de)巨大(da)空間(jian)(jian)都(dou)是木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)磁(ci)(ci)層;而地(di)球的(de)(de)磁(ci)(ci)層只在距(ju)地(di)心5~7萬(wan)公里的(de)(de)范圍(wei)內(nei)。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)四個大(da)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)都(dou)被木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)磁(ci)(ci)層所屏蔽(bi),使(shi)之免(mian)遭(zao)太(tai)陽風的(de)(de)襲擊(ji)。地(di)球周圍(wei)有條稱(cheng)為(wei)范艾倫帶的(de)(de)輻(fu)射(she)帶,木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)周圍(wei)也有這樣的(de)(de)輻(fu)射(she)帶。美國(guo)的(de)(de)“旅行者(zhe)1號”還發(fa)現木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)背向太(tai)陽的(de)(de)一面有3萬(wan)公里長(chang)的(de)(de)北極光。1981年初,當(dang)“旅行者(zhe)2號”早已離開木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)層飛奔土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)途中,曾再次受到(dao)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)場的(de)(de)影響。由此看(kan)來,木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)尾至少拖長(chang)到(dao)了6000萬(wan)公里以(yi)外。
木星的(de)(de)磁(ci)氣(qi)圈分布范(fan)圍比地球磁(ci)氣(qi)圈的(de)(de)范(fan)圍大上100多倍,是太(tai)陽系(xi)中(zhong)最大的(de)(de)磁(ci)氣(qi)圈。由于太(tai)陽風和磁(ci)氣(qi)圈的(de)(de)作用(yong)木星也(ye)和地球一樣在(zai)極(ji)區有極(ji)光產(chan)生,強度約為地球的(de)(de)100倍。
木星(xing)是(shi)(shi)行(xing)星(xing)中唯一與太陽(yang)的(de)(de)(de)質(zhi)心(xin)(xin)位于(yu)太陽(yang)本(ben)體之(zhi)(zhi)外(wai)(wai)的(de)(de)(de),但也只在太陽(yang)半徑(jing)之(zhi)(zhi)外(wai)(wai)7%。木星(xing)至太陽(yang)的(de)(de)(de)平均距(ju)(ju)離(li)(li)是(shi)(shi)7億7800萬(wan)千米(mi)(大(da)約是(shi)(shi)地(di)球(qiu)至太陽(yang)距(ju)(ju)離(li)(li)的(de)(de)(de)5.2倍,或5.2天文(wen)單位),公轉太陽(yang)一周(zhou)要11.8地(di)球(qiu)年。這(zhe)是(shi)(shi)土星(xing)公轉周(zhou)期的(de)(de)(de)五(wu)分之(zhi)(zhi)二(er),也就是(shi)(shi)說太陽(yang)系最大(da)的(de)(de)(de)兩顆行(xing)星(xing)之(zhi)(zhi)間(jian)形成5:2的(de)(de)(de)共振軌道(dao)(dao)(dao)周(zhou)期。木星(xing)的(de)(de)(de)橢圓軌道(dao)(dao)(dao)相對于(yu)地(di)球(qiu)軌道(dao)(dao)(dao)傾(qing)斜1.31°,因為離(li)(li)心(xin)(xin)率0.048,因此近日點(dian)和遠日點(dian)的(de)(de)(de)距(ju)(ju)離(li)(li)相差(cha)7,500萬(wan)千米(mi)。木星(xing)的(de)(de)(de)軌道(dao)(dao)(dao)傾(qing)角相較于(yu)地(di)球(qiu)和火星(xing)非常小,只有(you)3.13°,因此沒有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)季(ji)節變化。
木(mu)星(xing)的(de)自轉是(shi)太陽系所有(you)行星(xing)中(zhong)最快的(de),對其軸(zhou)完成一(yi)次旋轉的(de)時(shi)間(jian)少于10小(xiao)時(shi);這造成的(de)赤道(dao)隆起,在(zai)地球以業(ye)余的(de)小(xiao)望遠鏡就可以很容(rong)易看出來。這顆(ke)行星(xing)是(shi)顆(ke)扁(bian)球體,意思(si)是(shi)他的(de)赤道(dao)直徑(jing)比兩(liang)極之間(jian)的(de)直徑(jing)長。木(mu)星(xing)的(de)赤道(dao)直徑(jing)比通過兩(liang)極的(de)直徑(jing)長9,275km(5,763mi)。
因(yin)為木(mu)星不(bu)是(shi)固體,他的(de)(de)(de)(de)(de)(de)上層(ceng)大(da)氣(qi)有著較差自(zi)轉。木(mu)星極區大(da)氣(qi)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉周期(qi)(qi)比(bi)赤道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長約(yue)5分(fen)鐘,有三個(ge)系(xi)統(tong)做為參考(kao)框(kuang)架,特(te)別是(shi)在描繪(hui)大(da)氣(qi)運動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)。系(xi)統(tong)I適(shi)(shi)用于(yu)緯度(du)10°N至10°S的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍,是(shi)最短的(de)(de)(de)(de)(de)(de)9h50m30.0s。系(xi)統(tong)II適(shi)(shi)用于(yu)從(cong)南(nan)至北(bei)所有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緯度(du),它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)周期(qi)(qi)是(shi)9h55m40.6s。系(xi)統(tong)III最早是(shi)電波天(tian)文(wen)學定義(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),對應于(yu)行星磁層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉,它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)周期(qi)(qi)是(shi)木(mu)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)官方周期(qi)(qi)。
一般小型的雙筒望遠鏡可以看到木星以及身旁的四大衛星,因為他的光度十(shi)分(fen)明亮,所以即使是在大(da)都(dou)市(shi)中(zhong)也可以在夜空(kong)中(zhong)找到他的位置(zhi)。在小(xiao)型天(tian)文望遠(yuan)鏡中(zhong),可以看到木星較(jiao)清晰的結構(gou)如(ru)大(da)紅斑以及與(yu)四(si)大(da)衛星,且(qie)衛星與(yu)木星的相對(dui)位置(zhi)會隨時間而改變,就像(xiang)一個"小(xiao)太陽系"一樣,十(shi)分(fen)有趣。
先驅者號
美國宇航局于1972年3月發射了“先驅者”10號(hao)探測器,這是(shi)第(di)一個探測木(mu)(mu)星(xing)(xing)的使者(zhe),它穿越危險(xian)的小行星(xing)(xing)帶和木(mu)(mu)星(xing)(xing)周圍的強(qiang)輻(fu)射區,經過一年(nian)零九個月,行程(cheng)10億千米,于1973年(nian)10月飛臨(lin)木(mu)(mu)星(xing)(xing),探測到木(mu)(mu)星(xing)(xing)規模宏(hong)大的磁層研究(jiu)了木(mu)(mu)星(xing)(xing)大氣傳回(hui)了三百(bai)多幅(fu)木(mu)(mu)星(xing)(xing)圖形。
1973年(nian)4月美國又發射(she)(she)了(le)“先驅者”11號探測器,1974年(nian)12月5日到(dao)達(da)木星(xing)它離木星(xing)表面距離最短是只有(you)4.6萬千米,比“先驅者”10號更近。送(song)回了(le)有(you)關木星(xing)磁場、輻射(she)(she)帶、中立、溫度(du)、大氣結構等情況,并觀測到(dao)了(le)木星(xing)南極地帶。
旅行者號
1977年8月20日和9月5日,美國先后發射了旅行者2號和(he)1號探測(ce)器(qi)這兩個(ge)姊妹探測(ce)器(qi)沿著兩條不同的(de)軌道(dao)飛(fei)行(xing)。擔(dan)負(fu)探測(ce)太陽系外圍(wei)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)任務(wu)發(fa)射一(yi)百天(tian)后,旅行(xing)者(zhe)1號超過(guo)(guo)旅行(xing)者(zhe)2號,并先期到(dao)達(da)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)考察。1979年3月5日,旅行(xing)者(zhe)1號在距(ju)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)27.5萬(wan)公里(li)(li)處與木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)會合,拍攝了木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)及其衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)幾千(qian)張照(zhao)片并傳回地球。通過(guo)(guo)這些照(zhao)片可以發(fa)現木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)周圍(wei)也有一(yi)個(ge)光環(huan),還(huan)探測(ce)到(dao)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)上有火山爆發(fa)活(huo)動(dong)。旅行(xing)者(zhe)2號于1979年7月9日到(dao)達(da)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)附近(jin),從木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)及其衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)間穿過(guo)(guo),在距(ju)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)72萬(wan)公里(li)(li)處拍攝了幾千(qian)張照(zhao)片。
伽利略號
“伽利略”號探測器于1989年升空,1995年12月抵達環木星軌道。它旅行了28億英里(li),它的(de)(de)終結日期比(bi)原來預計的(de)(de)晚了六(liu)年。伽(jia)利略號繞木星飛(fei)行了34圈,獲得(de)了有(you)關木星大(da)氣層的(de)(de)第(di)一手探(tan)測(ce)資料,在(zai)1995年將一個探(tan)測(ce)器(qi)放到了木星上。它發現(xian)在(zai)木星的(de)(de)衛星歐(ou)羅(luo)巴(Europa)、Ganymede、Callisto的(de)(de)地下有(you)咸水,還發現(xian)木星衛星上有(you)劇烈的(de)(de)火山爆發。
“伽利略”號探(tan)測器在2003年(nian)(nian)(nian)年(nian)(nian)(nian)9月(yue)21日墜(zhui)毀于(yu)木星,以(yi)(yi)此結束其(qi)近14年(nian)(nian)(nian)的(de)太空探(tan)索生(sheng)涯。這將是美國宇航局自(zi)1999年(nian)(nian)(nian)以(yi)(yi)來首次控制(zhi)探(tan)測器在地球之外的(de)天體上墜(zhui)毀。
朱諾號
美國宇航局2008年11月宣布,已將木星定為下一個探索天空的遠大(da)目(mu)標,NASA將(jiang)在(zai)2011年8月(yue)發射一個新的(de)木(mu)星(xing)(xing)探測(ce)(ce)器“朱諾(nuo)”,展開對木(mu)星(xing)(xing)的(de)深入(ru)探測(ce)(ce),該(gai)探測(ce)(ce)器首先繞(rao)地球運(yun)行(xing)至2013年,利用(yong)地球引力將(jiang)“朱諾(nuo)”彈射到外(wai)太陽系;預計在(zai)2016年中期(qi)到達木(mu)星(xing)(xing)軌道。此后(hou),“朱諾(nuo)”每年大(da)約繞(rao)木(mu)星(xing)(xing)運(yun)轉32圈(quan),探測(ce)(ce)木(mu)星(xing)(xing)內部(bu)的(de)結(jie)構(gou)情況(kuang);測(ce)(ce)定(ding)木(mu)星(xing)(xing)大(da)氣成分;研究木(mu)星(xing)(xing)大(da)氣對流(liu)情況(kuang)以及探討木(mu)星(xing)(xing)磁場起源和磁層,通過(guo)它的(de)探測(ce)(ce),科學(xue)家希(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(ti)內部(bu)結(jie)構(gou)以及木(mu)星(xing)(xing)衛星(xing)(xing)等。全部(bu)任務(wu)計劃于2017年10月(yue)結(jie)束。
“朱諾(nuo)號(hao)”探(tan)測器于2018年2月7日上午(wu)在第(di)11次近距離飛(fei)越這顆氣態(tai)巨(ju)行星時,采用了(le)彩色增(zeng)強的(de)延時圖像序列拍攝(she)。
2018年2月(yue),美國航空(kong)航天局(ju)(NASA)公布了由“朱諾(nuo)”號(hao)衛星拍攝到(dao)的(de)(de)一組木星南極的(de)(de)圖像,醒(xing)目的(de)(de)藍色漩渦以華麗的(de)(de)圖案扭曲變幻(huan),創(chuang)造了令人驚嘆的(de)(de)奇觀。
對木(mu)星的(de)考察表明:木(mu)星正在(zai)向其宇宙(zhou)空間釋放(fang)(fang)巨(ju)大能(neng)(neng)(neng)量。它所放(fang)(fang)出的(de)能(neng)(neng)(neng)量是它所獲得(de)太陽能(neng)(neng)(neng)量的(de)兩倍(bei)這說(shuo)明木(mu)星釋放(fang)(fang)能(neng)(neng)(neng)量的(de)一半來自于它的(de)內部(bu)。木(mu)星內部(bu)存在(zai)熱(re)源。
眾(zhong)所周知,太陽之所以(yi)不斷(duan)放(fang)射出大(da)(da)量的(de)光和(he)熱(re),是因為太陽內(nei)部時刻進行著核(he)聚變反應(ying)(ying),在核(he)聚變過(guo)程中(zhong)釋(shi)放(fang)出大(da)(da)量的(de)能(neng)量。木(mu)星是一個巨(ju)大(da)(da)的(de)液態(tai)氫(qing)星球(qiu),本(ben)身已(yi)具(ju)備了(le)無法比(bi)擬的(de)天(tian)然核(he)燃料,加之木(mu)星的(de)中(zhong)心溫度(du)(du)已(yi)達到了(le)28萬K,具(ju)備了(le)進行熱(re)核(he)反應(ying)(ying)所需的(de)高溫條(tiao)件。至(zhi)于熱(re)核(he)反應(ying)(ying)所需的(de)高壓條(tiao)件,就木(mu)星的(de)收縮速度(du)(du)和(he)對太陽放(fang)出的(de)能(neng)量及攜(xie)能(neng)粒子(zi)的(de)吸積特性(xing)來(lai)看,木(mu)星在經過(guo)幾十億年的(de)演化之后,中(zhong)心壓可達到最初核(he)反應(ying)(ying)時所需的(de)壓力水平。
木(mu)(mu)星(xing)和太陽(yang)的(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)十分(fen)(fen)相似(si),但(dan)是(shi)卻沒有像(xiang)太陽(yang)那(nei)樣燃燒起來,是(shi)因(yin)為它的(de)(de)(de)質量太小(xiao)。木(mu)(mu)星(xing)要(yao)成(cheng)為像(xiang)太陽(yang)那(nei)樣的(de)(de)(de)恒(heng)星(xing),需要(yao)將質量增加到如今的(de)(de)(de)100倍才行(xing),根據(ju)天文學家的(de)(de)(de)計算,只有質量大于太陽(yang)質量的(de)(de)(de)7%,才能進行(xing)聚變(bian)(bian)(bian)反應,發出光和熱。一(yi)旦木(mu)(mu)星(xing)上爆發了(le)大規模(mo)的(de)(de)(de)熱核反應,以千奇百怪的(de)(de)(de)旋渦形式運動的(de)(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)大氣(qi)層將充當釋放(fang)核熱能的(de)(de)(de)“發射器”所(suo)以,有些科學家猜測,再經過幾十億年之后,木(mu)(mu)星(xing)將會改變(bian)(bian)(bian)它的(de)(de)(de)身份(fen),從一(yi)顆行(xing)星(xing)變(bian)(bian)(bian)成(cheng)一(yi)顆名副其實的(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)。
撞擊事件
1993年(nian)3月24日,美國天(tian)(tian)文學家尤金·蘇梅(mei)克和(he)卡羅琳(lin)·蘇梅(mei)克以(yi)及天(tian)(tian)文愛(ai)好者(zhe)戴(dai)維(wei)·列維(wei),利用美國加(jia)州帕洛瑪天(tian)(tian)文臺(tai)的(de)(de)46厘米天(tian)(tian)文望遠鏡發現(xian)了一(yi)顆(ke)彗星(xing),遂以(yi)他們的(de)(de)姓氏命(ming)名為(wei)蘇梅(mei)克-列維(wei)9號彗星(xing)。這顆(ke)彗星(xing)被發現(xian)一(yi)年(nian)零兩個(ge)(ge)多月后,于1994年(nian)7月16日至22日,斷裂(lie)成21個(ge)(ge)碎塊,其中最大的(de)(de)一(yi)塊寬約4公(gong)(gong)里(li),以(yi)每秒60公(gong)(gong)里(li)的(de)(de)速度連珠炮一(yi)般向(xiang)木星(xing)撞(zhuang)去。
2009年7月21日,澳大利亞一位(wei)業余天文愛好者(zhe)安東(dong)尼·衛斯理(li),在(zai)凌晨1點利用自家后院的(de)14.5英寸(cun)反(fan)射式(shi)望遠鏡發現(xian)(xian)木(mu)星被彗(hui)星或(huo)者(zhe)小(xiao)行星撞擊(ji)(ji),在(zai)木(mu)星表面留下(xia)(xia)地(di)球般大小(xiao)的(de)撞擊(ji)(ji)痕跡。美國航(hang)(hang)空(kong)航(hang)(hang)天局噴氣推進實驗室在(zai)20日晚上9點證實了衛斯理(li)的(de)發現(xian)(xian),并于21日證實木(mu)星在(zai)過去相當短一段時(shi)間內再(zai)次遭遇其他星體撞擊(ji)(ji),使木(mu)星南極(ji)附近落下(xia)(xia)黑色(se)疤斑撞擊(ji)(ji)處上空(kong)的(de)木(mu)星大氣層出現(xian)(xian)一個地(di)球大小(xiao)的(de)空(kong)洞。
2010年6月3日,澳(ao)洲的(de)(de)業余(yu)天(tian)文學家天(tian)文愛好者(zhe)觀(guan)測到(dao)一顆(ke)彗(hui)星的(de)(de)撞(zhuang)擊,造成小(xiao)于以前觀(guan)測到(dao)的(de)(de)事(shi)件。稍后,另一位菲(fei)律(lv)賓的(de)(de)業余(yu)天(tian)文學家也錄影捕捉到(dao)這次(ci)事(shi)件。
外星生命
在1953年,米勒-尤里實驗證(zheng)明(ming)了(le)閃電和存在于原始地(di)球大(da)氣(qi)中的(de)(de)化(hua)(hua)合物(wu)組合可以形成(cheng)有(you)機物(wu)(包括氨基酸),可以做(zuo)為生(sheng)命的(de)(de)基石。這模擬的(de)(de)大(da)氣(qi)成(cheng)分(fen)為水(shui)、甲烷(wan)、氨和氫分(fen)子;所有(you)的(de)(de)這些物(wu)質(zhi)都在現(xian)(xian)今(jin)的(de)(de)木(mu)星(xing)(xing)大(da)氣(qi)層(ceng)中被發現(xian)(xian)。木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)大(da)氣(qi)層(ceng)有(you)強(qiang)大(da)的(de)(de)垂直空氣(qi)流動(dong),運載(zai)這些化(hua)(hua)合物(wu)進入較低(di)的(de)(de)地(di)區。 但在木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)內部(bu)有(you)更高的(de)(de)溫度(du),會(hui)分(fen)解這些化(hua)(hua)學物(wu),會(hui)妨(fang)礙(ai)類似地(di)球生(sheng)命的(de)(de)形成(cheng)。
在(zai)木(mu)星(xing)(xing),因(yin)為在(zai)木(mu)星(xing)(xing)的(de)大氣(qi)(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)只有(you)少(shao)量的(de)水(shui),還(huan)有(you)任何的(de)固體表(biao)面都(dou)在(zai)深(shen)處壓力極大的(de)地區,因(yin)此被認為不可(ke)能存在(zai)任何類似地球的(de)生(sheng)命(ming)。在(zai)1976年,在(zai)航海(hai)家(jia)任務之前,曾經假設基于氨與水(shui)的(de)生(sheng)命(ming)可(ke)能在(zai)木(mu)星(xing)(xing)大氣(qi)(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)上(shang)層(ceng)(ceng)(ceng)進化。這(zhe)一(yi)假設是基于地球的(de)海(hai)洋態環境(jing),頂層(ceng)(ceng)(ceng)有(you)簡單的(de)光合(he)作(zuo)用浮(fu)游(you)生(sheng)物(wu)(wu)(wu),低層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)魚(yu)可(ke)以喂食(shi)(shi)這(zhe)些生(sheng)物(wu)(wu)(wu),而肉(rou)食(shi)(shi)的(de)海(hai)洋生(sheng)物(wu)(wu)(wu)可(ke)以獵食(shi)(shi)這(zhe)些魚(yu)。
在(zai)木星的一些衛星,地表之下可(ke)(ke)能有(you)海洋存在(zai),導致這些衛星更(geng)可(ke)(ke)能有(you)生物存在(zai)的猜測。
神話傳說
木星(xing),因(yin)為在(zai)夜晚以(yi)肉眼很容易就看(kan)(kan)見它,當太陽的位置很低時,偶爾(er)也能在(zai)白天(tian)(tian)看(kan)(kan)見,因(yin)此自古以(yi)來(lai)就為人所知。在(zai)巴比倫,這(zhe)個天(tian)(tian)體(ti)代(dai)表他(ta)們(men)(men)(men)的神馬爾(er)杜克(Marduk)。他(ta)們(men)(men)(men)用木星(xing)軌(gui)道大約12年繞行黃道一(yi)周(zhou)來(lai)定義它們(men)(men)(men)生肖的星(xing)宮。
羅(luo)馬(ma)人(ren)依(yi)據神(shen)話(hua)將(jiang)它命名為木(mu)星(拉丁(ding)語:Iuppiter, Iūpiter,也稱為Jova),是羅(luo)馬(ma)神(shen)話(hua)中主要的(de)(de)神(shen),它的(de)(de)名字來自(zi)原始印歐語系的(de)(de)呼格(ge)合成*Dyēu-p?ter(主格(ge):*Dyēus-p?tēr,意(yi)思是, "O 天(tian)神(shen)之父(fu)"或"O 日神(shen)之父(fu)")。相對而(er)言,木(mu)星對應于(yu)希臘神(shen)話(hua)是宙斯(Ζε??),也被稱為Dias(Δ?α?),其中的(de)(de)行星名稱仍然保留在現代的(de)(de)希臘語中。
在中、日、韓(han)語系中,基于(yu)中國的(de)五行,這顆行星(xing)被稱為(wei)木星(xing)。中國的(de)道教它(ta)擬人(ren)化成為(wei)福星(xing),希臘(la)人(ren)稱之為(wei)Φα?θων,;法厄同(Phaethon)、"創新(blazing)"。在吠陀占(zhan)星(xing),木星(xing)被稱為(wei)祭主仙人(ren)(Brihaspati),是啟發靈性(xing)的(de)宗教導師(shi)(shi),通常稱為(wei)上師(shi)(shi)(Guru),字面的(de)意思是"重人(ren)"。
在英語,周四(si)(Thursday)是源自"雷(lei)神日(ri)"(Thor's day),是出(chu)在日(ri)耳曼神話。相較于羅馬神話就是朱庇特。羅馬星期的Jovis也重新命名為Thursday。
在突厥神話,木星稱(cheng)為"Erendiz/Erentüz",這意(yi)(yi)味著"eren(?)+ yultuz(star)",而關于(yu)"eren"有(you)許多有(you)意(yi)(yi)義的(de)(de)理論。同樣的(de)(de),它們也算出木星的(de)(de)軌道周期是11年又300天(tian)。他們認為一些社會和自然的(de)(de)事件(jian)連結到(dao)在天(tian)上運行的(de)(de)。