木星是(shi)一個(ge)巨大的(de)液態氫星體。隨著深(shen)度的(de)增加千米處(chu),液態氫在高壓和高溫形成(cheng)(cheng)。據推(tui)測,木星的(de)中心(xin)是(shi)一個(ge)含硅酸(suan)鹽和鐵(tie)等(deng)物質(zhi)組成(cheng)(cheng)的(de)核區,物質(zhi)組成(cheng)(cheng)與密度呈(cheng)連續過渡。
木(mu)星(xing)是四(si)個氣(qi)體行(xing)(xing)星(xing)(又(you)稱類木(mu)行(xing)(xing)星(xing))中(zhong)的一個:即不以固體物質(zhi)為主要組成的行(xing)(xing)星(xing),它是太(tai)陽(yang)(yang)系中(zhong)體積最大的行(xing)(xing)星(xing),赤道直徑為142984千(qian)米。木(mu)星(xing)的密(mi)度為1.326 g/cm3,在氣(qi)體行(xing)(xing)星(xing)中(zhong)排行(xing)(xing)第二(er),但(dan)遠低(di)于太(tai)陽(yang)(yang)系中(zhong)四(si)個類地(di)行(xing)(xing)星(xing)。
木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)高層(ceng)大氣(qi)(qi)是(shi)由體積或(huo)氣(qi)(qi)體分子(zi)百分率約88-92%的(de)氫和約8-12%的(de)氦(hai)所(suo)組成(cheng)。由于氦(hai)原子(zi)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)是(shi)氫原子(zi)的(de)四倍,探(tan)討(tao)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)組成(cheng)時比例會有(you)所(suo)改變:大氣(qi)(qi)層(ceng)中氫和氦(hai)分別占了總質(zhi)量(liang)(liang)的(de)75%及24%,余(yu)的(de)1%為(wei)其他(ta)元素,包括微量(liang)(liang)的(de)甲烷(wan)、水蒸(zheng)氣(qi)(qi)、氨(an)以及硅的(de)化(hua)合物(wu)。另(ling)外木(mu)星(xing)(xing)(xing)也含有(you)微量(liang)(liang)的(de)碳、乙烷(wan)、硫化(hua)氫、氖、氧、磷化(hua)氫、硫等物(wu)質(zhi)。大氣(qi)(qi)最外層(ceng)有(you)冷凍的(de)氨(an)的(de)晶體。木(mu)星(xing)(xing)(xing)上也透(tou)過紅外線(xian)及紫外線(xian)測量(liang)(liang)發現微量(liang)(liang)苯(ben)和烴的(de)存在(zai)。
木星大氣(qi)層(ceng)中氫和氦的(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)例(li)非(fei)常(chang)接近原始太陽(yang)星云(yun)的(de)(de)(de)(de)理(li)論組成,然而,木星大氣(qi)中的(de)(de)(de)(de)惰性氣(qi)體是(shi)太陽(yang)的(de)(de)(de)(de)二至(zhi)三倍,高層(ceng)大氣(qi)中的(de)(de)(de)(de)氖只占(zhan)了總質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)百(bai)萬分之二十(shi),約為(wei)太陽(yang)比(bi)(bi)例(li)的(de)(de)(de)(de)十(shi)分之一,氦也幾乎(hu)耗盡,但仍有太陽(yang)中氦的(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)例(li)的(de)(de)(de)(de)80%。這個差距(ju)可能是(shi)由于元(yuan)素降(jiang)水至(zhi)行星內(nei)部所造成。
由(you)光譜(pu)學分析而言,土(tu)星(xing)被(bei)認為和木星(xing)的(de)組成最為相(xiang)似,但(dan)另外(wai)的(de)氣(qi)體(ti)行(xing)星(xing)、天王星(xing)與海王星(xing)相(xiang)較之下(xia)所含氫和氦的(de)比例較低(di),由(you)于(yu)沒(mei)有(you)太空船(chuan)實際(ji)深入大氣(qi)層的(de)分析,除了(le)木星(xing)之外(wai)的(de)行(xing)星(xing)至今仍沒(mei)有(you)重元素數量(liang)的(de)精確(que)數據。
木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)系其他行星(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)總和的(de)(de)(de)(de)2.5倍,由于它的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)是(shi)(shi)如(ru)此(ci)巨大(da),因此(ci)太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)系的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)心落(luo)在太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)表面(mian)之(zhi)外,距離太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)中心1.068太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)半徑(jing)。雖然木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)直徑(jing)是(shi)(shi)地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)11倍,非常巨大(da),但是(shi)(shi)它的(de)(de)(de)(de)密度很低,所以木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)體(ti)積是(shi)(shi)地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)1,321倍,但質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)只是(shi)(shi)地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)318倍。木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)半徑(jing)是(shi)(shi)太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)半徑(jing)的(de)(de)(de)(de)十(shi)分之(zhi)一,質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)千分之(zhi)一,所以兩者(zhe)的(de)(de)(de)(de)密度是(shi)(shi)相(xiang)似的(de)(de)(de)(de)。"木(mu)星(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)"(MJ或MJup)通(tong)常被做為描述其它天體(ti),特別是(shi)(shi)系外行星(xing)(xing)和棕(zong)矮星(xing)(xing),的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)單位。因此(ci),例如(ru)系外行星(xing)(xing)HD 209458 b的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)0.69MJup,而仙女座κb的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)12.8MJup。
理論模型顯示如果木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)比(bi)現在(zai)更大(da),而不(bu)是僅有(you)目前的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang),它將會(hui)繼續收縮。質(zhi)量(liang)上(shang)的(de)(de)(de)些許改變(bian)(bian),不(bu)會(hui)讓木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)半徑有(you)明顯的(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua),大(da)約要在(zai)500地(di)球質(zhi)量(liang)(1.6MJup)才會(hui)有(you)明顯的(de)(de)(de)改變(bian)(bian)。盡管(guan)隨(sui)著質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)增加(jia),內部會(hui)因為壓力的(de)(de)(de)增加(jia)而縮小體積。結果是,木(mu)星(xing)被認為是一顆(ke)幾(ji)乎達(da)(da)到(dao)了行(xing)星(xing)結構和(he)演化(hua)史所能決定(ding)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)半徑。隨(sui)著質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)增加(jia),收縮的(de)(de)(de)過程會(hui)繼續下去,直到(dao)達(da)(da)到(dao)可察(cha)覺的(de)(de)(de)恒星(xing)形成質(zhi)量(liang),大(da)約是50MJup的(de)(de)(de)高質(zhi)量(liang)棕矮星(xing)。
然而,需要75倍的(de)(de)(de)木星(xing)質量(liang)(liang)才能(neng)使氫穩定的(de)(de)(de)融合成為一(yi)顆恒星(xing)。最(zui)小(xiao)的(de)(de)(de)紅矮星(xing),半徑大約(yue)只是(shi)木星(xing)的(de)(de)(de)30%。盡管如此,木星(xing)仍然散發出更多的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)。它(ta)接(jie)受(shou)來自太(tai)陽的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang),而內(nei)部產生的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)也幾(ji)乎和接(jie)受(shou)自太(tai)陽的(de)(de)(de)總(zong)能(neng)量(liang)(liang)相(xiang)等。這些額外的(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)是(shi)由開爾(er)文-亥(hai)姆霍茲機制通(tong)過收縮產生的(de)(de)(de)。這個過程(cheng)造成木星(xing)每年縮小(xiao)約(yue)2厘(li)米。當木星(xing)形(xing)成的(de)(de)(de)時候,它(ta)比(bi)現在要略大一(yi)點。
木星(xing)(xing)可能(neng)有一(yi)個(ge)石質的(de)(de)(de)內核(he),被一(yi)層(ceng)含(han)有少(shao)量氦,主要是(shi)氫元素(su)的(de)(de)(de)液(ye)態(tai)金屬氫包覆著。內核(he)上則是(shi)大部分的(de)(de)(de)行星(xing)(xing)物質集結地(di),以(yi)液(ye)態(tai)氫的(de)(de)(de)形式存(cun)在(zai)(zai)。這(zhe)些(xie)木星(xing)(xing)上最普通的(de)(de)(de)形式基礎可能(neng)只在(zai)(zai)40億帕壓(ya)強(qiang)下(xia)才存(cun)在(zai)(zai),木星(xing)(xing)內部就是(shi)這(zhe)種(zhong)環(huan)境(jing)(土星(xing)(xing)也是(shi))液(ye)態(tai)金屬氫由(you)離(li)子化的(de)(de)(de)質子與電子組成。在(zai)(zai)木星(xing)(xing)內部的(de)(de)(de)溫度(du)壓(ya)強(qiang)下(xia)氫氣是(shi)液(ye)態(tai)的(de)(de)(de),而非(fei)氣態(tai),這(zhe)使它成為(wei)了(le)木星(xing)(xing)磁(ci)場的(de)(de)(de)電子指揮者與根源,木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁(ci)場強(qiang)度(du)大約(yue)10高斯,比地(di)球大10倍。同樣在(zai)(zai)這(zhe)一(yi)層(ceng)也可能(neng)含(han)有一(yi)些(xie)氦和微量的(de)(de)(de)冰(bing)。木星(xing)(xing)還是(shi)天空中已知的(de)(de)(de)最強(qiang)的(de)(de)(de)射電源之一(yi)。
木(mu)星內(nei)(nei)部的(de)溫度和(he)壓(ya)(ya)力(li),由于(yu)開爾文-亥(hai)姆霍(huo)茲(zi)機制穩定(ding)地朝向核心增加。在(zai)壓(ya)(ya)力(li)為10帕的(de)”表面(mian)”,溫度大約是340 K(67 °C;152 °F)。在(zai)氫相變的(de)區域(yu) -溫度達到臨界點- 氫成(cheng)為金(jin)屬,相信溫度是10,000 K(9,700 °C;17,500 °F),壓(ya)(ya)力(li)的(de)200GPa。在(zai)核心邊界的(de)溫度估計為36,000 K(35,700 °C;64,300 °F),同時內(nei)(nei)部的(de)壓(ya)(ya)力(li)大約是3,000至4,500GPa。
木(mu)星(xing)有著太陽系內最(zui)大(da)的(de)行星(xing)大(da)氣層(ceng),跨越(yue)的(de)高度超(chao)過5,000km(3,107mi)。由(you)于(yu)木(mu)星(xing)沒有固體的(de)表(biao)面,它的(de)大(da)氣層(ceng)基礎(chu)通常被認為是大(da)氣壓力(li)等于(yu)1MPa(10bar),或十倍于(yu)地(di)球表(biao)面壓力(li)之處。
云層
木(mu)(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)大氣(qi)組成(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong),按(an)分子數(shu)量來看(kan),81%是(shi)(shi)氫(qing)氣(qi),18%是(shi)(shi)氦氣(qi),按(an)質量則分別(bie)是(shi)(shi)75%和(he)24%。只有約1%左右的(de)(de)(de)其(qi)他(ta)氣(qi)體,其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)包括甲烷、水蒸氣(qi)、氨氣(qi)等。這與(yu)太陽系的(de)(de)(de)前身(shen)-原始(shi)太陽星(xing)云(yun)(yun)(yun)的(de)(de)(de)組成(cheng)相近,但木(mu)(mu)(mu)星(xing)中(zhong)(zhong)(zhong)較(jiao)重元素的(de)(de)(de)比(bi)例卻比(bi)原始(shi)太陽星(xing)云(yun)(yun)(yun)多數(shu)倍。同為(wei)氣(qi)體行星(xing)的(de)(de)(de)土星(xing)也是(shi)(shi)類似的(de)(de)(de)組成(cheng),但天王(wang)星(xing)及海王(wang)星(xing)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氫(qing)和(he)氦就少(shao)得多。由(you)于(yu)木(mu)(mu)(mu)星(xing)有較(jiao)強的(de)(de)(de)內部能(neng)(neng)源,致使其(qi)赤道(dao)與(yu)兩極溫差不(bu)大,不(bu)超(chao)過3℃,因(yin)(yin)此(ci)木(mu)(mu)(mu)星(xing)上南北風(feng)(feng)很(hen)小,主要是(shi)(shi)東西風(feng)(feng),最大風(feng)(feng)速達130~150米/秒。木(mu)(mu)(mu)星(xing)大氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)充滿了稠密活躍(yue)的(de)(de)(de)云(yun)(yun)(yun)系。各種(zhong)顏(yan)色的(de)(de)(de)云(yun)(yun)(yun)層像(xiang)波浪一樣在(zai)激烈(lie)翻騰(teng)著。在(zai)木(mu)(mu)(mu)星(xing)大氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)還觀測(ce)(ce)到(dao)有閃電和(he)雷暴。由(you)于(yu)木(mu)(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)快速自轉,因(yin)(yin)此(ci)能(neng)(neng)在(zai)它(ta)的(de)(de)(de)大氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)觀測(ce)(ce)到(dao)與(yu)赤道(dao)平(ping)行的(de)(de)(de)、明暗(an)(an)交替(ti)的(de)(de)(de)帶(dai)紋(wen)其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)亮(liang)帶(dai)是(shi)(shi)向上運動的(de)(de)(de)區(qu)域,暗(an)(an)紋(wen)則是(shi)(shi)較(jiao)低和(he)較(jiao)暗(an)(an)的(de)(de)(de)云(yun)(yun)(yun)。
木星(xing)表面(mian)有(you)(you)紅、褐、白等五彩繽紛的條紋圖案,可以推測(ce)木星(xing)大(da)氣中(zhong)的風向(xiang)是平行于赤道方向(xiang),因區域的不同(tong)而交互吹著(zhu)西風及東風,是木星(xing)大(da)氣的一向(xiang)明顯特征(zheng)。大(da)氣中(zhong)含有(you)(you)極(ji)微的甲烷、乙炔(gui)之類的有(you)(you)機成(cheng)份,而且有(you)(you)打(da)雷現象生(sheng)成(cheng)有(you)(you)機物的機率相當大(da)。
大紅斑與渦旋
木星的(de)(de)(de)大(da)紅(hong)斑位于南(nan)緯23°處,東西長4萬公里(li),南(nan)北寬1.3萬公里(li)。探測器發現,大(da)紅(hong)斑是一團激烈(lie)上升的(de)(de)(de)氣流,呈(cheng)深褐色。這個(ge)彩色的(de)(de)(de)氣旋以逆時針方向轉動。在大(da)紅(hong)斑中(zhong)心部分有個(ge)小顆粒,是大(da)紅(hong)斑的(de)(de)(de)核,其大(da)小約幾(ji)百(bai)公里(li)。這個(ge)核在周圍(wei)的(de)(de)(de)反時針漩渦運動中(zhong)維持不動。大(da)紅(hong)斑的(de)(de)(de)壽命很長,可維持幾(ji)百(bai)年或(huo)更(geng)久(jiu)。大(da)紅(hong)斑的(de)(de)(de)豔麗紅(hong)色令人印(yin)象深刻,顏(yan)色似乎(hu)來自(zi)紅(hong)磷(lin)。
鵝蛋形物體的(de)自(zi)轉是逆時針(zhen)方向,周期(qi)大(da)約是六(liu)天(tian)。大(da)紅斑的(de)維度是24,000至40,000千米 X 12,000至14,000千米。它的(de)直徑大(da)到可以容得下(xia)2至3顆地球。這個(ge)風(feng)暴(bao)的(de)最(zui)大(da)高度比周圍的(de)云(yun)層高出約8km(5mi)。
風(feng)暴(bao)(bao)通(tong)常都發生在巨行星大氣層(ceng)的(de)(de)湍流內,木星也有白(bai)色(se)和(he)棕色(se)的(de)(de)鵝蛋(dan)形(xing)風(feng)暴(bao)(bao),但較小的(de)(de)那些風(feng)暴(bao)(bao)通(tong)常都不會被命名(ming)。白(bai)色(se)的(de)(de)鵝蛋(dan)傾(qing)向(xiang)于包(bao)含大氣層(ceng)上層(ceng),相對較低溫的(de)(de)云(yun)。棕色(se)鵝蛋(dan)形(xing)是較溫暖和(he)位(wei)于普通(tong)云(yun)層(ceng)。這種風(feng)暴(bao)(bao)持續的(de)(de)時(shi)間可以(yi)只有幾個小時(shi),也可以(yi)長達數個世(shi)紀。
隨(sui)著行星(xing)(xing)(xing)(xing)際空(kong)間探測器的(de)(de)(de)(de)發射,不斷揭(jie)示出(chu)太陽系(xi)天體中許多(duo)前所未知的(de)(de)(de)(de)事實(shi),木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)的(de)(de)(de)(de)發現(xian)就是(shi)其中的(de)(de)(de)(de)一個(ge)早在(zai)(zai)(zai)1974年(nian)(nian)“先鋒11號(hao)”探測器訪問木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)時(shi),就曾在(zai)(zai)(zai)離(li)(li)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)約13萬公(gong)里(li)處觀測到高能帶(dai)電粒子(zi)的(de)(de)(de)(de)吸收特(te)征(zheng)。兩年(nian)(nian)后有人(ren)提出(chu)這(zhe)(zhe)一現(xian)象可用木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)存在(zai)(zai)(zai)塵埃環(huan)來說明。可惜(xi)當時(shi)無人(ren)作進一步(bu)的(de)(de)(de)(de)定量研(yan)究(jiu)以推測這(zhe)(zhe)一假設環(huan)的(de)(de)(de)(de)物理性質1977年(nian)(nian)8月(yue)(yue)20日和9月(yue)(yue)5日美(mei)國(guo)先后發射了(le)“旅行者1號(hao)”和“旅行者2號(hao)”空(kong)間探測器經(jing)過一年(nian)(nian)半的(de)(de)(de)(de)長(chang)途跋涉“旅行者1號(hao)”穿(chuan)過木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)赤道面,這(zhe)(zhe)時(shi)它所攜帶(dai)的(de)(de)(de)(de)窄角照(zhao)相機在(zai)(zai)(zai)離(li)(li)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)120萬公(gong)里(li)的(de)(de)(de)(de)地方拍到了(le)亮度十分暗弱的(de)(de)(de)(de)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)的(de)(de)(de)(de)照(zhao)片同年(nian)(nian)7月(yue)(yue)后其到達(da)的(de)(de)(de)(de)“旅行者2號(hao)”又獲得了(le)有關木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)的(de)(de)(de)(de)更多(duo)的(de)(de)(de)(de)信息。
根據對(dui)空(kong)間飛船所(suo)拍得照片的(de)(de)(de)研究,現已知(zhi)道木星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)系主(zhu)要由亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)、暗環(huan)(huan)(huan)(huan)和暈三部(bu)分(fen)組成(cheng)。環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)厚度(du)不(bu)超(chao)過(guo)30公(gong)里(li)(li)(li)亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)離木星(xing)(xing)中(zhong)心約13萬公(gong)里(li)(li)(li),寬(kuan)6000公(gong)里(li)(li)(li)。暗環(huan)(huan)(huan)(huan)在亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)內側,寬(kuan)可達5萬公(gong)里(li)(li)(li),其內邊緣幾(ji)乎(hu)同木星(xing)(xing)大(da)(da)(da)氣層相(xiang)接。亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)不(bu)透明度(du)很低,其環(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)只能截收通過(guo)陽光(guang)的(de)(de)(de)萬分(fen)之一(yi)(yi)左右。靠近亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)外緣有(you)一(yi)(yi)寬(kuan)約700公(gong)里(li)(li)(li)的(de)(de)(de)亮(liang)(liang)帶它比環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)其余部(bu)分(fen)約亮(liang)(liang)10%,暗環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)只及(ji)亮(liang)(liang)度(du)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)幾(ji)分(fen)之一(yi)(yi)。暈的(de)(de)(de)延(yan)伸(shen)范圍可達環(huan)(huan)(huan)(huan)面上(shang)下各(ge)1萬公(gong)里(li)(li)(li)它在暗環(huan)(huan)(huan)(huan)兩旁延(yan)伸(shen)到最(zui)遠點,外邊界則比亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)略(lve)遠。據推算,環(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小(xiao)約為(wei)(wei)2微(wei)米(mi),真可算是(shi)微(wei)粒(li)。這種(zhong)微(wei)米(mi)量級的(de)(de)(de)微(wei)粒(li)因(yin)輻射壓(ya)力、微(wei)隕(yun)星(xing)(xing)撞擊等原因(yin)壽命大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)短于太陽系壽命。為(wei)(wei)了(le)(le)證實木星(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)相(xiang)對(dui)穩(wen)定(ding)結構這一(yi)(yi)說法人們提出(chu)了(le)(le)維持這種(zhong)小(xiao)塵(chen)埃(ai)粒(li)子(zi)數(shu)量的(de)(de)(de)動態(tai)穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)幾(ji)種(zhong)可能的(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)補充源。
木(mu)星(xing)(xing)環(huan)比土星(xing)(xing)暗( 反照(zhao)率為(wei)0.05 )它們由許多(duo)粒狀的(de)巖石(shi)質(zhi)材(cai)料(liao)組成。過去有(you)(you)人猜(cai)測,在(zai)(zai)木(mu)星(xing)(xing)附近有(you)(you)一個塵埃(ai)層(ceng)或環(huan),但一直(zhi)未能(neng)證(zheng)實。1979年3月,“旅行(xing)者(zhe)(zhe)1號”考察木(mu)星(xing)(xing)時,拍攝到木(mu)星(xing)(xing)環(huan)的(de)照(zhao)片,不久(jiu),“旅行(xing)者(zhe)(zhe)2號”又獲(huo)得了(le)木(mu)星(xing)(xing)環(huan)的(de)更多(duo)情況,終于(yu)證(zheng)實木(mu)星(xing)(xing)也有(you)(you)光(guang)環(huan)。木(mu)星(xing)(xing)光(guang)環(huan)的(de)形狀像個薄圓(yuan)盤,其(qi)厚度(du)(du)約為(wei)30公(gong)里,寬度(du)(du)約為(wei)9400公(gong)里,離(li)木(mu)星(xing)(xing)12.8萬公(gong)里。光(guang)環(huan)分(fen)為(wei)內環(huan)和(he)外環(huan),外環(huan)較(jiao)亮(liang),內環(huan)較(jiao)暗幾乎與(yu)木(mu)星(xing)(xing)大氣層(ceng)相接(jie)。光(guang)環(huan)的(de)光(guang)譜(pu)型為(wei)G型,光(guang)環(huan)也環(huan)繞著木(mu)星(xing)(xing)公(gong)轉(zhuan),7小時轉(zhuan)一圈(quan)。木(mu)星(xing)(xing)光(guang)環(huan)是由許多(duo)黑(hei)色碎石(shi)塊(kuai)構成的(de),石(shi)塊(kuai)直(zhi)徑在(zai)(zai)數十米到數百(bai)米之間。由于(yu)黑(hei)石(shi)塊(kuai)不反射太(tai)陽(yang)光(guang),因而長期(qi)以來一直(zhi)未被我們發現(xian)。
木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的兩極有極光,這似乎是(shi)從木(mu)(mu)(mu)衛一上火山噴發出的物(wu)質(zhi)沿著木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的引力線進入木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大(da)氣而形成的。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)有光環(huan),光環(huan)系(xi)統是(shi)太陽系(xi)巨行星(xing)(xing)(xing)的一個共同特征,主要由黑色碎(sui)石塊(kuai)和雪團等物(wu)質(zhi)組(zu)成。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的光環(huan)很難觀測到它沒有土星(xing)(xing)(xing)那(nei)么顯著壯(zhuang)觀,但也可以分(fen)成四圈。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)約有9400公里寬,但厚度不到30公里,光環(huan)繞木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)旋轉一周 需要大(da)約7小時(shi)。
木星有一(yi)個(ge)(ge)同土星般的(de)(de)環,不過(guo)又小又微弱。它們的(de)(de)發(fa)現(xian)純屬意料之外,只是(shi)由于(yu)兩個(ge)(ge)旅行(xing)者1號的(de)(de)科學(xue)家一(yi)再堅(jian)持航行(xing)10億千米后,應(ying)該(gai)去看一(yi)下(xia)是(shi)否有光環存(cun)在(zai)。其(qi)他人都認為發(fa)現(xian)光環的(de)(de)可能性為零,但事實上它們是(shi)存(cun)在(zai)的(de)(de)。這兩個(ge)(ge)科學(xue)家想出(chu)的(de)(de)真是(shi)一(yi)條妙計啊(a)。它們后來被地(di)面上的(de)(de)望遠鏡拍(pai)了(le)照。
木星光環中的(de)(de)粒子可(ke)能并不是穩(wen)定地存在(由大氣層和磁場的(de)(de)作用)。這(zhe)樣一(yi)來(lai),如果光環要保持形狀(zhuang),它們需被不停地補充。兩顆(ke)處在光環中公(gong)轉(zhuan)的(de)(de)小衛星:木衛十六和木衛十七,顯而易見是光環資源的(de)(de)最(zui)佳候(hou)選。
伽利(li)略(lve)號飛行器對木星大氣的(de)探(tan)測發現在木星光環(huan)和最外層大氣層之間另(ling)存在了一個強輻(fu)射帶(dai),大致相當(dang)于電離層輻(fu)射帶(dai)的(de)十倍強。驚人的(de)是,新發現的(de)帶(dai)中(zhong)含(han)有來自不(bu)知(zhi)何(he)方的(de)高能量氦離子。
1979年3月,“旅行者一號(hao)”探測(ce)(ce)器(qi)穿越(yue)木星(xing)赤道(dao)平面時,在離地球6億(yi)千米處發回大量(liang)的(de)珍貴(gui)照片(pian)。出乎人們(men)所(suo)料發現木星(xing)和土星(xing)一樣也擁有光環。4個月后,旅行者2號(hao)探測(ce)(ce)器(qi)飛臨(lin)木星(xing)證實了這個結論(lun)。
木(mu)(mu)(mu)星光環(huan)和土星光環(huan)有很大不(bu)同。木(mu)(mu)(mu)星光環(huan)是(shi)(shi)彌散透明(ming)的(de),由亮(liang)(liang)環(huan)、暗(an)(an)環(huan)和暈(yun)三部(bu)分組成。亮(liang)(liang)環(huan)在(zai)暗(an)(an)環(huan)的(de)外邊暈(yun)為一(yi)層極薄的(de)塵(chen)云,將亮(liang)(liang)環(huan)和暗(an)(an)環(huan)整個包圍(wei)起來。木(mu)(mu)(mu)星環(huan)是(shi)(shi)由大量的(de)塵(chen)埃和黑色(se)的(de)碎(sui)石組成,不(bu)反光,肉眼無法看到(dao)以周期為7小時左(zuo)右(you)的(de)速度圍(wei)繞木(mu)(mu)(mu)星旋轉。暗(an)(an)淡單薄的(de)木(mu)(mu)(mu)星環(huan)套在(zai)龐大的(de)木(mu)(mu)(mu)星身(shen)軀(qu)上,發(fa)現它確實是(shi)(shi)極不(bu)容易的(de)。
木星(xing)(xing)是人(ren)(ren)類迄今為(wei)止發現的(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)然衛(wei)(wei)星(xing)(xing)最多的(de)(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing),已發現69顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。木星(xing)(xing)運動正逐漸地變(bian)(bian)緩。同樣相同的(de)(de)(de)(de)(de)引潮(chao)力(li)(li)也改變(bian)(bian)了衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)軌道,使它們慢(man)慢(man)地逐漸遠離木星(xing)(xing)。木衛(wei)(wei)一(yi),木衛(wei)(wei)二,木衛(wei)(wei)三由(you)(you)引潮(chao)力(li)(li)影響而使公(gong)(gong)轉共動關系固定為(wei)1:2:4,并共同變(bian)(bian)化。木衛(wei)(wei)四也是這其中一(yi)個部分,在未(wei)來的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)億年里(li),木衛(wei)(wei)四也將(jiang)被鎖定,以(yi)(yi)木衛(wei)(wei)三的(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)倍公(gong)(gong)轉周期(qi),以(yi)(yi)木衛(wei)(wei)一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)八倍來運行。木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)由(you)(you)宙斯(si)一(yi)生中所(suo)接觸過(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)人(ren)(ren)來命名(大多是他的(de)(de)(de)(de)(de)情人(ren)(ren))。
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)可(ke)分為(wei)(wei)三群:最靠近木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)一群——木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)六(liu)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)四(si)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)五(wu)和四(si)顆伽(jia)(jia)利略(lve)(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)等8顆軌道偏(pian)心(xin)(xin)率都小于0.01,順行,屬于規則(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing);其(qi)余(yu)均屬不規則(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)。離木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)稍遠的(de)一群衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)——木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)三、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)及木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)七,偏(pian)心(xin)(xin)離為(wei)(wei)0.11~0.21,順行。離木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)最遠的(de)一群——木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)二、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)一、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)八及木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)九,偏(pian)心(xin)(xin)率0.17~0.38、逆行。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)二、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)于1610年(nian)由伽(jia)(jia)利略(lve)(lve)發現(xian),稱為(wei)(wei)伽(jia)(jia)利略(lve)(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)。1892年(nian)巴(ba)納德用望(wang)遠鏡發現(xian)了木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)其(qi)他衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)都是1904年(nian)以后(hou)用照相方法陸續發現(xian)的(de)。“旅行者號(hao)”飛船(chuan)于1979年(nian)發現(xian)了木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)四(si),1980年(nian)又先后(hou)發現(xian)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)五(wu)和木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)六(liu)。除四(si)個(ge)伽(jia)(jia)利略(lve)(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)外,其(qi)余(yu)的(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)半(ban)徑(jing)多是幾公里到(dao)20公里的(de)大(da)石頭。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三較(jiao)大(da)其(qi)半(ban)徑(jing)為(wei)(wei)2631公里。
木星的(de)四個伽利略衛星和木衛五(wu)的(de)軌道幾乎(hu)在木星的(de)赤道面上。
木星的(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)強(qiang)度是(shi)(shi)地球的(de)(de)(de)14倍,范圍從赤(chi)道的(de)(de)(de)4.2高(gao)斯(si)(0.42mT)到(dao)極區的(de)(de)(de)10至(zhi)14高(gao)斯(si)(1.0-1.4mT),是(shi)(shi)太陽系最強(qiang)的(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)(除了太陽黑子(zi)(zi))。這個(ge)場(chang)被認為是(shi)(shi)由渦流產生(sheng)的(de)(de)(de) -旋流運(yun)動的(de)(de)(de)導(dao)電材料- 核心的(de)(de)(de)液態金(jin)屬氫。在埃歐衛星的(de)(de)(de)火山釋放出大(da)量的(de)(de)(de)二氧化硫,形成(cheng)(cheng)沿著(zhu)衛星軌道的(de)(de)(de)氣體環。這些(xie)(xie)氣體在磁(ci)層(ceng)內(nei)被電離(li),生(sheng)成(cheng)(cheng)硫和氧的(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)。它們與源自木星大(da)氣層(ceng)的(de)(de)(de)氫離(li)子(zi)(zi),在木星的(de)(de)(de)赤(chi)道平面形成(cheng)(cheng)等離(li)子(zi)(zi)片。這些(xie)(xie)片狀的(de)(de)(de)等離(li)子(zi)(zi)與行星一起(qi)轉(zhuan)動,造(zao)成(cheng)(cheng)進入磁(ci)場(chang)平面的(de)(de)(de)變形偶極磁(ci)場(chang)。在等離(li)子(zi)(zi)片內(nei)的(de)(de)(de)電流產生(sheng)強(qiang)大(da)的(de)(de)(de)無線電訊(xun)號,造(zao)成(cheng)(cheng)范圍在0.6至(zhi)30MHz的(de)(de)(de)爆發。
木(mu)(mu)星(xing)磁(ci)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)范圍(wei)大而(er)且結構復雜,在距離木(mu)(mu)星(xing)140-700萬公(gong)(gong)里(li)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)巨大空間都是木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)層(ceng);而(er)地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)層(ceng)只在距地(di)心5~7萬公(gong)(gong)里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)范圍(wei)內。木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)四(si)個大衛星(xing)都被木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)層(ceng)所屏蔽,使之(zhi)免遭太(tai)陽風的(de)(de)(de)(de)(de)襲擊(ji)。地(di)球(qiu)周圍(wei)有(you)條稱為范艾(ai)倫帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)輻射帶(dai),木(mu)(mu)星(xing)周圍(wei)也有(you)這樣的(de)(de)(de)(de)(de)輻射帶(dai)。美國(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)“旅行(xing)者1號”還發(fa)現木(mu)(mu)星(xing)背(bei)向太(tai)陽的(de)(de)(de)(de)(de)一面有(you)3萬公(gong)(gong)里(li)長的(de)(de)(de)(de)(de)北極光。1981年初(chu),當“旅行(xing)者2號”早已離開木(mu)(mu)星(xing)磁(ci)層(ceng)飛奔土星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)途中,曾再次(ci)受到木(mu)(mu)星(xing)磁(ci)場的(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。由此(ci)看(kan)來,木(mu)(mu)星(xing)磁(ci)尾至少拖長到了6000萬公(gong)(gong)里(li)以(yi)外。
木(mu)星的磁(ci)(ci)氣(qi)圈(quan)分布范(fan)圍(wei)比地(di)球磁(ci)(ci)氣(qi)圈(quan)的范(fan)圍(wei)大上100多倍,是太陽系中最大的磁(ci)(ci)氣(qi)圈(quan)。由(you)于太陽風和(he)(he)磁(ci)(ci)氣(qi)圈(quan)的作(zuo)用木(mu)星也和(he)(he)地(di)球一樣在極(ji)區有極(ji)光產(chan)生(sheng),強(qiang)度約為地(di)球的100倍。
木(mu)(mu)星(xing)(xing)是(shi)行星(xing)(xing)中唯一與太陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)質心位于太陽(yang)(yang)本體之外(wai)的(de)(de)(de),但也只在太陽(yang)(yang)半徑之外(wai)7%。木(mu)(mu)星(xing)(xing)至(zhi)太陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)平均距(ju)離(li)是(shi)7億7800萬(wan)千米(mi)(大約(yue)是(shi)地球(qiu)至(zhi)太陽(yang)(yang)距(ju)離(li)的(de)(de)(de)5.2倍,或(huo)5.2天文(wen)單位),公轉太陽(yang)(yang)一周(zhou)(zhou)要11.8地球(qiu)年。這是(shi)土星(xing)(xing)公轉周(zhou)(zhou)期的(de)(de)(de)五分之二,也就是(shi)說太陽(yang)(yang)系最(zui)大的(de)(de)(de)兩顆行星(xing)(xing)之間形成5:2的(de)(de)(de)共振軌(gui)道(dao)周(zhou)(zhou)期。木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)橢(tuo)圓軌(gui)道(dao)相(xiang)對于地球(qiu)軌(gui)道(dao)傾(qing)斜1.31°,因為離(li)心率0.048,因此近日(ri)點和遠日(ri)點的(de)(de)(de)距(ju)離(li)相(xiang)差7,500萬(wan)千米(mi)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)軌(gui)道(dao)傾(qing)角(jiao)相(xiang)較(jiao)于地球(qiu)和火星(xing)(xing)非常(chang)小,只有3.13°,因此沒(mei)有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)季節變(bian)化(hua)。
木(mu)星的(de)自轉是太陽系所有行星中最快(kuai)的(de),對其(qi)軸完成(cheng)一次旋轉的(de)時間少于10小時;這(zhe)造成(cheng)的(de)赤(chi)(chi)道(dao)(dao)隆起,在地(di)球(qiu)以業余的(de)小望(wang)遠(yuan)鏡就(jiu)可以很(hen)容易看出來。這(zhe)顆行星是顆扁(bian)球(qiu)體,意(yi)思是他的(de)赤(chi)(chi)道(dao)(dao)直(zhi)(zhi)徑比(bi)兩極之(zhi)間的(de)直(zhi)(zhi)徑長(chang)。木(mu)星的(de)赤(chi)(chi)道(dao)(dao)直(zhi)(zhi)徑比(bi)通過兩極的(de)直(zhi)(zhi)徑長(chang)9,275km(5,763mi)。
因為(wei)木星(xing)不是固體(ti),他的(de)(de)上層(ceng)大(da)(da)氣(qi)(qi)有(you)著較差(cha)自(zi)轉。木星(xing)極區大(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng)的(de)(de)自(zi)轉周期比赤道的(de)(de)長約5分(fen)鐘,有(you)三個系(xi)統做為(wei)參考(kao)框架,特別(bie)是在描繪大(da)(da)氣(qi)(qi)運(yun)動的(de)(de)特征。系(xi)統I適(shi)用(yong)于(yu)(yu)(yu)緯(wei)度(du)10°N至(zhi)10°S的(de)(de)范圍(wei),是最(zui)短的(de)(de)9h50m30.0s。系(xi)統II適(shi)用(yong)于(yu)(yu)(yu)從南至(zhi)北(bei)所有(you)的(de)(de)緯(wei)度(du),它的(de)(de)周期是9h55m40.6s。系(xi)統III最(zui)早(zao)是電波天文學定義的(de)(de),對應(ying)于(yu)(yu)(yu)行(xing)星(xing)磁層(ceng)的(de)(de)自(zi)轉,它的(de)(de)周期是木星(xing)的(de)(de)官方周期。
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(ta)的(de)(de)光度(du)十分明亮,所(suo)以即(ji)使是在大(da)都市中也可(ke)以在夜空(kong)中找到(dao)他(ta)的(de)(de)位(wei)置。在小(xiao)型天文望(wang)遠(yuan)鏡中,可(ke)以看到(dao)木(mu)星較清晰的(de)(de)結構如(ru)大(da)紅(hong)斑以及與四大(da)衛(wei)星,且衛(wei)星與木(mu)星的(de)(de)相對位(wei)置會隨時間而(er)改變,就像(xiang)一個"小(xiao)太(tai)陽(yang)系"一樣,十分有趣(qu)。
先驅者號
美國宇航局于1972年3月發射了“先驅者”10號(hao)探(tan)測器,這(zhe)是第一(yi)(yi)個探(tan)測木(mu)(mu)星的(de)(de)使者,它穿(chuan)越(yue)危險的(de)(de)小行(xing)星帶和木(mu)(mu)星周圍(wei)的(de)(de)強(qiang)輻射區,經(jing)過一(yi)(yi)年零九個月,行(xing)程10億(yi)千米(mi),于1973年10月飛臨木(mu)(mu)星,探(tan)測到木(mu)(mu)星規模宏大(da)的(de)(de)磁層研(yan)究了(le)木(mu)(mu)星大(da)氣傳回了(le)三百(bai)多幅木(mu)(mu)星圖形。
1973年(nian)4月(yue)美國又發射了“先驅者”11號探測(ce)器,1974年(nian)12月(yue)5日到達木星(xing)它離木星(xing)表面(mian)距離最短(duan)是只有4.6萬千米(mi),比“先驅者”10號更近。送回了有關(guan)木星(xing)磁場、輻射帶、中(zhong)立(li)、溫度(du)、大氣結構等情況,并觀(guan)測(ce)到了木星(xing)南(nan)極(ji)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(hao)(hao)和1號(hao)(hao)探測(ce)(ce)器(qi)這(zhe)兩個(ge)姊妹探測(ce)(ce)器(qi)沿著兩條不同的(de)軌(gui)道飛行(xing)(xing)。擔負探測(ce)(ce)太陽(yang)系(xi)外圍行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)的(de)任務發射一(yi)(yi)百天后,旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)(hao)超過(guo)旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)2號(hao)(hao),并(bing)先期到(dao)達(da)木(mu)星(xing)(xing)(xing)考察。1979年3月5日,旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)(hao)在距木(mu)星(xing)(xing)(xing)27.5萬公里處與(yu)木(mu)星(xing)(xing)(xing)會合,拍攝(she)了木(mu)星(xing)(xing)(xing)及(ji)其衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)幾(ji)千張照片(pian)并(bing)傳回地球。通過(guo)這(zhe)些照片(pian)可以發現木(mu)星(xing)(xing)(xing)周圍也有一(yi)(yi)個(ge)光環,還(huan)探測(ce)(ce)到(dao)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)上有火山爆發活動(dong)。旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)2號(hao)(hao)于1979年7月9日到(dao)達(da)木(mu)星(xing)(xing)(xing)附(fu)近,從(cong)木(mu)星(xing)(xing)(xing)及(ji)其衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)中間(jian)穿過(guo),在距木(mu)星(xing)(xing)(xing)72萬公里處拍攝(she)了幾(ji)千張照片(pian)。
伽利略號
“伽利略”號探測器于1989年升空,1995年12月抵達環(huan)木(mu)(mu)星(xing)(xing)軌道。它(ta)旅行了28億英(ying)里,它(ta)的(de)終結日(ri)期比原(yuan)來預(yu)計(ji)的(de)晚了六年。伽利略號繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)飛行了34圈,獲(huo)得了有(you)關(guan)木(mu)(mu)星(xing)(xing)大氣層的(de)第一(yi)手探測資(zi)料,在1995年將一(yi)個探測器放到了木(mu)(mu)星(xing)(xing)上。它(ta)發現在木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)衛(wei)星(xing)(xing)歐羅巴(Europa)、Ganymede、Callisto的(de)地(di)下(xia)有(you)咸(xian)水(shui),還發現木(mu)(mu)星(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)上有(you)劇烈的(de)火山爆發。
“伽利略”號探(tan)測器(qi)在2003年(nian)年(nian)9月21日(ri)墜(zhui)毀(hui)于木星,以此結束其近14年(nian)的太空探(tan)索(suo)生涯。這將是美國宇航局(ju)自(zi)1999年(nian)以來(lai)首(shou)次(ci)控(kong)制(zhi)探(tan)測器(qi)在地球之外的天體(ti)上墜(zhui)毀(hui)。
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目標,NASA將(jiang)在(zai)2011年(nian)8月發射一(yi)個(ge)新的(de)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)探測(ce)器“朱諾(nuo)”,展開對木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)深(shen)入探測(ce),該(gai)探測(ce)器首先(xian)繞地(di)球運行至2013年(nian),利用(yong)地(di)球引力將(jiang)“朱諾(nuo)”彈(dan)射到外太陽系;預計(ji)在(zai)2016年(nian)中期(qi)到達木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)軌道。此(ci)后,“朱諾(nuo)”每(mei)年(nian)大約繞木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運轉(zhuan)32圈,探測(ce)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)內部的(de)結構(gou)情況;測(ce)定木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)大氣成分;研究木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)大氣對流情況以(yi)及探討木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁場起源(yuan)和磁層,通過它的(de)探測(ce),科學家(jia)希望了解木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)這顆巨行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)形成、演化(hua)和本體內部結構(gou)以(yi)及木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)等。全(quan)部任(ren)務計(ji)劃于(yu)2017年(nian)10月結束。
“朱諾號(hao)”探測器于2018年2月7日(ri)上午在第11次近距離飛越這顆(ke)氣(qi)態巨行星(xing)時,采用了彩色(se)增(zeng)強的延時圖像序列拍攝(she)。
2018年2月,美國航空航天局(ju)(NASA)公布了由(you)“朱諾”號衛(wei)星拍攝到的(de)(de)一組(zu)木星南極的(de)(de)圖像,醒目的(de)(de)藍色漩(xuan)渦以華麗的(de)(de)圖案扭曲變(bian)幻,創(chuang)造了令人驚嘆的(de)(de)奇(qi)觀。
對木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)考(kao)察表明(ming):木(mu)星(xing)(xing)(xing)正(zheng)在向其宇(yu)宙空間釋放巨大(da)能量(liang)(liang)。它所(suo)放出的(de)能量(liang)(liang)是它所(suo)獲得太陽能量(liang)(liang)的(de)兩倍這說(shuo)明(ming)木(mu)星(xing)(xing)(xing)釋放能量(liang)(liang)的(de)一(yi)半來(lai)自于(yu)它的(de)內部(bu)。木(mu)星(xing)(xing)(xing)內部(bu)存在熱(re)源。
眾所(suo)周(zhou)知,太(tai)陽之所(suo)以不斷放射出(chu)大(da)量(liang)的(de)光(guang)和熱(re),是(shi)因為(wei)太(tai)陽內部時刻進(jin)行(xing)著核(he)(he)聚(ju)(ju)變反(fan)應(ying)(ying),在核(he)(he)聚(ju)(ju)變過程(cheng)中釋放出(chu)大(da)量(liang)的(de)能(neng)量(liang)。木星是(shi)一個巨大(da)的(de)液態氫星球(qiu),本身已具備了無法(fa)比擬的(de)天(tian)然(ran)核(he)(he)燃料,加之木星的(de)中心(xin)溫度已達(da)到(dao)了28萬K,具備了進(jin)行(xing)熱(re)核(he)(he)反(fan)應(ying)(ying)所(suo)需的(de)高溫條件(jian)。至于熱(re)核(he)(he)反(fan)應(ying)(ying)所(suo)需的(de)高壓條件(jian),就木星的(de)收縮速(su)度和對太(tai)陽放出(chu)的(de)能(neng)量(liang)及攜能(neng)粒子的(de)吸(xi)積特性來看,木星在經過幾十億年的(de)演化之后,中心(xin)壓可達(da)到(dao)最初核(he)(he)反(fan)應(ying)(ying)時所(suo)需的(de)壓力水(shui)平。
木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)和太(tai)(tai)(tai)陽的(de)(de)(de)(de)成分十(shi)分相似,但是卻沒有(you)像太(tai)(tai)(tai)陽那(nei)樣(yang)燃燒起(qi)來,是因為它的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量太(tai)(tai)(tai)小。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)要成為像太(tai)(tai)(tai)陽那(nei)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing),需(xu)要將(jiang)(jiang)質(zhi)(zhi)量增加到(dao)如(ru)今的(de)(de)(de)(de)100倍才行(xing)(xing),根據天文學(xue)家的(de)(de)(de)(de)計算,只有(you)質(zhi)(zhi)量大于太(tai)(tai)(tai)陽質(zhi)(zhi)量的(de)(de)(de)(de)7%,才能(neng)進(jin)行(xing)(xing)聚變(bian)反應,發(fa)出光(guang)和熱(re)。一旦木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)上爆發(fa)了大規(gui)模的(de)(de)(de)(de)熱(re)核(he)反應,以(yi)千奇百怪的(de)(de)(de)(de)旋渦形式運動的(de)(de)(de)(de)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)大氣層將(jiang)(jiang)充(chong)當(dang)釋放核(he)熱(re)能(neng)的(de)(de)(de)(de)“發(fa)射器(qi)”所以(yi),有(you)些科學(xue)家猜測(ce),再(zai)經過幾(ji)十(shi)億年(nian)之后(hou),木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)將(jiang)(jiang)會改變(bian)它的(de)(de)(de)(de)身份(fen),從(cong)一顆(ke)行(xing)(xing)星(xing)(xing)變(bian)成一顆(ke)名副其實的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)。
撞擊事件
1993年3月(yue)(yue)24日,美國天(tian)文學(xue)家尤(you)金(jin)·蘇(su)梅克(ke)和卡羅(luo)琳·蘇(su)梅克(ke)以(yi)(yi)及天(tian)文愛好(hao)者戴維(wei)·列維(wei),利用美國加州(zhou)帕洛(luo)瑪天(tian)文臺的(de)46厘(li)米天(tian)文望遠鏡(jing)發現(xian)了一(yi)(yi)顆彗星(xing)(xing),遂以(yi)(yi)他們的(de)姓氏(shi)命(ming)名(ming)為蘇(su)梅克(ke)-列維(wei)9號彗星(xing)(xing)。這(zhe)顆彗星(xing)(xing)被發現(xian)一(yi)(yi)年零兩個多月(yue)(yue)后(hou),于(yu)1994年7月(yue)(yue)16日至22日,斷裂成21個碎塊(kuai),其中最大的(de)一(yi)(yi)塊(kuai)寬(kuan)約4公里(li),以(yi)(yi)每(mei)秒60公里(li)的(de)速度連(lian)珠炮一(yi)(yi)般向木(mu)星(xing)(xing)撞去。
2009年7月21日(ri),澳大(da)利亞一位業余(yu)天(tian)文(wen)愛好者安東尼(ni)·衛(wei)斯理,在(zai)凌晨1點利用自家后(hou)院的(de)14.5英寸反射式望(wang)遠鏡發現(xian)(xian)木(mu)星(xing)被彗星(xing)或者小行星(xing)撞擊(ji),在(zai)木(mu)星(xing)表面留(liu)下(xia)地球(qiu)般大(da)小的(de)撞擊(ji)痕跡(ji)。美國(guo)航空航天(tian)局(ju)噴氣(qi)(qi)推進實(shi)驗室在(zai)20日(ri)晚(wan)上(shang)9點證(zheng)實(shi)了衛(wei)斯理的(de)發現(xian)(xian),并于21日(ri)證(zheng)實(shi)木(mu)星(xing)在(zai)過去相(xiang)當短一段時(shi)間內(nei)再次遭遇其他星(xing)體撞擊(ji),使(shi)木(mu)星(xing)南極(ji)附近(jin)落(luo)下(xia)黑色(se)疤斑撞擊(ji)處上(shang)空的(de)木(mu)星(xing)大(da)氣(qi)(qi)層出現(xian)(xian)一個地球(qiu)大(da)小的(de)空洞(dong)。
2010年6月3日,澳洲(zhou)的(de)業(ye)余(yu)天文學(xue)家(jia)天文愛好者觀測到(dao)一顆彗(hui)星的(de)撞(zhuang)擊,造成小(xiao)于以前觀測到(dao)的(de)事(shi)件(jian)。稍后,另一位(wei)菲律賓的(de)業(ye)余(yu)天文學(xue)家(jia)也錄影捕(bu)捉到(dao)這(zhe)次事(shi)件(jian)。
外星生命
在1953年,米勒(le)-尤里實驗證明(ming)了閃電和存在于原(yuan)始(shi)地球大氣(qi)中的(de)化合物組合可(ke)以(yi)形成有機物(包括氨基酸),可(ke)以(yi)做(zuo)為生(sheng)命的(de)基石。這模擬的(de)大氣(qi)成分(fen)為水(shui)、甲烷、氨和氫分(fen)子;所有的(de)這些物質都(dou)在現今的(de)木星(xing)大氣(qi)層中被發現。木星(xing)的(de)大氣(qi)層有強大的(de)垂(chui)直空(kong)氣(qi)流動(dong),運載(zai)這些化合物進入較低的(de)地區。 但在木星(xing)的(de)內部有更高的(de)溫度,會分(fen)解(jie)這些化學物,會妨礙類似地球生(sheng)命的(de)形成。
在(zai)(zai)木星,因為在(zai)(zai)木星的(de)(de)大氣(qi)層(ceng)(ceng)中只有少量的(de)(de)水(shui),還有任何的(de)(de)固體表面都在(zai)(zai)深處(chu)壓力(li)極大的(de)(de)地區,因此被認(ren)為不可能(neng)存在(zai)(zai)任何類似地球(qiu)的(de)(de)生(sheng)命。在(zai)(zai)1976年,在(zai)(zai)航(hang)海家任務(wu)之前,曾經(jing)假設基于氨(an)與(yu)水(shui)的(de)(de)生(sheng)命可能(neng)在(zai)(zai)木星大氣(qi)層(ceng)(ceng)的(de)(de)上(shang)層(ceng)(ceng)進(jin)化。這一(yi)假設是(shi)基于地球(qiu)的(de)(de)海洋(yang)態環境,頂層(ceng)(ceng)有簡單的(de)(de)光合作用浮游生(sheng)物,低層(ceng)(ceng)的(de)(de)魚可以喂食(shi)這些生(sheng)物,而肉食(shi)的(de)(de)海洋(yang)生(sheng)物可以獵食(shi)這些魚。
在(zai)(zai)木星的一(yi)些衛(wei)星,地(di)表之(zhi)下(xia)可能(neng)有(you)海洋存在(zai)(zai),導致這些衛(wei)星更可能(neng)有(you)生物存在(zai)(zai)的猜測(ce)。
神話傳說
木(mu)星(xing),因(yin)為(wei)在(zai)(zai)(zai)夜晚以肉眼很容易(yi)就(jiu)看(kan)(kan)見(jian)它(ta),當太(tai)陽(yang)的(de)(de)位(wei)置很低時(shi),偶爾也能在(zai)(zai)(zai)白天(tian)看(kan)(kan)見(jian),因(yin)此自(zi)古以來(lai)就(jiu)為(wei)人所(suo)知。在(zai)(zai)(zai)巴比倫,這個(ge)天(tian)體代表他(ta)們的(de)(de)神(shen)馬爾杜克(ke)(Marduk)。他(ta)們用木(mu)星(xing)軌(gui)道大(da)約(yue)12年繞(rao)行(xing)黃道一周來(lai)定義它(ta)們生(sheng)肖的(de)(de)星(xing)宮。
羅馬(ma)(ma)人依據神(shen)話(hua)將它(ta)命名(ming)為木(mu)星(xing)(拉丁語:Iuppiter, Iūpiter,也稱(cheng)為Jova),是羅馬(ma)(ma)神(shen)話(hua)中(zhong)主(zhu)要的(de)(de)神(shen),它(ta)的(de)(de)名(ming)字來(lai)自原(yuan)始印(yin)歐語系(xi)的(de)(de)呼格合(he)成(cheng)*Dyēu-p?ter(主(zhu)格:*Dyēus-p?tēr,意思(si)是, "O 天神(shen)之父"或(huo)"O 日(ri)神(shen)之父")。相對(dui)而言,木(mu)星(xing)對(dui)應(ying)于希臘(la)神(shen)話(hua)是宙斯(si)(Ζε??),也被稱(cheng)為Dias(Δ?α?),其中(zhong)的(de)(de)行星(xing)名(ming)稱(cheng)仍然保留在現代(dai)的(de)(de)希臘(la)語中(zhong)。
在(zai)中(zhong)、日(ri)、韓語系中(zhong),基于中(zhong)國(guo)(guo)的五行,這顆行星(xing)被稱為(wei)(wei)(wei)木星(xing)。中(zhong)國(guo)(guo)的道(dao)教它擬人化(hua)成(cheng)為(wei)(wei)(wei)福星(xing),希(xi)臘人稱之為(wei)(wei)(wei)Φα?θων,;法厄同(Phaethon)、"創新(xin)(blazing)"。在(zai)吠陀占星(xing),木星(xing)被稱為(wei)(wei)(wei)祭(ji)主(zhu)仙(xian)人(Brihaspati),是啟發靈(ling)性(xing)的宗教導師(shi),通(tong)常稱為(wei)(wei)(wei)上師(shi)(Guru),字面的意思是"重人"。
在英語,周四(Thursday)是(shi)源(yuan)自"雷神(shen)日"(Thor's day),是(shi)出在日耳(er)曼神(shen)話(hua)。相較于羅馬神(shen)話(hua)就是(shi)朱庇特(te)。羅馬星期的Jovis也(ye)重(zhong)新命名(ming)為Thursday。
在(zai)突厥神話,木(mu)星稱為"Erendiz/Erentüz",這(zhe)意味(wei)著"eren(?)+ yultuz(star)",而關(guan)于"eren"有許多有意義的理論。同樣的,它們也算出木(mu)星的軌道(dao)周(zhou)期(qi)是11年(nian)又300天(tian)。他們認(ren)為一些社會和自然的事件(jian)連結到在(zai)天(tian)上(shang)運行的。