木星(xing)(xing)是一(yi)個巨大(da)的液(ye)(ye)態氫(qing)(qing)星(xing)(xing)體。隨著深度(du)的增(zeng)加(jia)千米處,液(ye)(ye)態氫(qing)(qing)在高(gao)壓和高(gao)溫(wen)形(xing)成(cheng)(cheng)。據(ju)推測,木星(xing)(xing)的中心是一(yi)個含硅酸鹽和鐵等物質組(zu)成(cheng)(cheng)的核區,物質組(zu)成(cheng)(cheng)與密度(du)呈連續過渡。
木星(xing)是(shi)四個氣體(ti)行星(xing)(又(you)稱類木行星(xing))中(zhong)的(de)一個:即不以固體(ti)物質為(wei)主要組成的(de)行星(xing),它是(shi)太(tai)陽(yang)(yang)系中(zhong)體(ti)積最大的(de)行星(xing),赤(chi)道直徑為(wei)142984千米。木星(xing)的(de)密度為(wei)1.326 g/cm3,在(zai)氣體(ti)行星(xing)中(zhong)排行第二,但遠低(di)于(yu)太(tai)陽(yang)(yang)系中(zhong)四個類地(di)行星(xing)。
木(mu)星(xing)的(de)高(gao)層(ceng)大氣(qi)是(shi)由體積或氣(qi)體分(fen)子(zi)(zi)百分(fen)率約88-92%的(de)氫和約8-12%的(de)氦(hai)(hai)所組(zu)成(cheng)。由于氦(hai)(hai)原(yuan)子(zi)(zi)的(de)質(zhi)量是(shi)氫原(yuan)子(zi)(zi)的(de)四倍,探討(tao)木(mu)星(xing)的(de)質(zhi)量組(zu)成(cheng)時比例會有所改變:大氣(qi)層(ceng)中(zhong)氫和氦(hai)(hai)分(fen)別(bie)占了(le)總質(zhi)量的(de)75%及(ji)24%,余的(de)1%為其他元素,包括微(wei)量的(de)甲烷、水蒸氣(qi)、氨以(yi)及(ji)硅的(de)化合物(wu)。另(ling)外木(mu)星(xing)也含有微(wei)量的(de)碳(tan)、乙烷、硫(liu)化氫、氖、氧、磷(lin)化氫、硫(liu)等物(wu)質(zhi)。大氣(qi)最(zui)外層(ceng)有冷凍的(de)氨的(de)晶體。木(mu)星(xing)上也透過紅外線(xian)及(ji)紫外線(xian)測量發現微(wei)量苯和烴的(de)存在(zai)。
木(mu)星(xing)大氣(qi)層中(zhong)氫(qing)和氦(hai)(hai)的(de)比例非(fei)常(chang)接(jie)近原始太(tai)(tai)陽星(xing)云(yun)的(de)理(li)論(lun)組成(cheng),然而,木(mu)星(xing)大氣(qi)中(zhong)的(de)惰性氣(qi)體是(shi)太(tai)(tai)陽的(de)二至三(san)倍(bei),高層大氣(qi)中(zhong)的(de)氖(nai)只占了總質(zhi)量的(de)百萬分(fen)之(zhi)二十(shi),約為太(tai)(tai)陽比例的(de)十(shi)分(fen)之(zhi)一,氦(hai)(hai)也幾(ji)乎耗盡,但(dan)仍有(you)太(tai)(tai)陽中(zhong)氦(hai)(hai)的(de)比例的(de)80%。這個差距可(ke)能是(shi)由于元素降水至行星(xing)內部所(suo)造(zao)成(cheng)。
由(you)光譜學分析而言,土(tu)星被(bei)認(ren)為和木星的(de)組成最為相(xiang)(xiang)似,但另(ling)外的(de)氣(qi)體行(xing)星、天王星與海(hai)王星相(xiang)(xiang)較(jiao)之下(xia)所含氫和氦的(de)比例較(jiao)低,由(you)于沒(mei)有太空船實際深入大氣(qi)層的(de)分析,除了木星之外的(de)行(xing)星至今仍沒(mei)有重元素(su)數(shu)量的(de)精確數(shu)據。
木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量是(shi)(shi)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)(xi)其他行星(xing)(xing)(xing)質量總和的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)2.5倍,由于它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量是(shi)(shi)是(shi)(shi)如(ru)此巨(ju)(ju)大,因此太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質心(xin)落(luo)在太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)表面之外,距(ju)離太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)中心(xin)1.068太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)半徑(jing)。雖然木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)是(shi)(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)11倍,非(fei)常巨(ju)(ju)大,但是(shi)(shi)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)密度很(hen)低,所以(yi)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)體積(ji)是(shi)(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1,321倍,但質量只是(shi)(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)318倍。木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)半徑(jing)是(shi)(shi)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)半徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)十分之一,質量是(shi)(shi)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)質量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)千分之一,所以(yi)兩者的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)密度是(shi)(shi)相似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。"木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)質量"(MJ或MJup)通常被做(zuo)為描述其它(ta)天(tian)體,特別是(shi)(shi)系(xi)(xi)外行星(xing)(xing)(xing)和棕矮星(xing)(xing)(xing),的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量單(dan)位。因此,例如(ru)系(xi)(xi)外行星(xing)(xing)(xing)HD 209458 b的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量是(shi)(shi)0.69MJup,而(er)仙女座κb的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量是(shi)(shi)12.8MJup。
理論模型(xing)顯(xian)(xian)示(shi)如(ru)果(guo)木星(xing)的(de)(de)(de)質量(liang)比現在更大(da),而不是(shi)(shi)僅有(you)(you)目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)質量(liang),它(ta)將(jiang)會(hui)(hui)(hui)繼(ji)續收縮。質量(liang)上的(de)(de)(de)些許改(gai)(gai)變,不會(hui)(hui)(hui)讓木星(xing)的(de)(de)(de)半徑(jing)有(you)(you)明(ming)(ming)顯(xian)(xian)的(de)(de)(de)變化,大(da)約(yue)要(yao)在500地球(qiu)質量(liang)(1.6MJup)才會(hui)(hui)(hui)有(you)(you)明(ming)(ming)顯(xian)(xian)的(de)(de)(de)改(gai)(gai)變。盡(jin)管(guan)隨著(zhu)質量(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),內部會(hui)(hui)(hui)因為壓力(li)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)而縮小體積(ji)。結果(guo)是(shi)(shi),木星(xing)被認為是(shi)(shi)一顆(ke)幾(ji)乎達到(dao)了行星(xing)結構和演化史所能(neng)決定的(de)(de)(de)最大(da)半徑(jing)。隨著(zhu)質量(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia),收縮的(de)(de)(de)過程會(hui)(hui)(hui)繼(ji)續下(xia)去,直到(dao)達到(dao)可察覺(jue)的(de)(de)(de)恒星(xing)形(xing)成質量(liang),大(da)約(yue)是(shi)(shi)50MJup的(de)(de)(de)高質量(liang)棕矮星(xing)。
然而(er),需要75倍的(de)木星(xing)質量才能(neng)(neng)使氫穩定的(de)融合(he)成為一顆恒星(xing)。最小的(de)紅矮星(xing),半(ban)徑大約只是木星(xing)的(de)30%。盡管(guan)如此,木星(xing)仍(reng)然散發出更多的(de)能(neng)(neng)量。它接受來(lai)自太陽的(de)能(neng)(neng)量,而(er)內部產(chan)(chan)生(sheng)的(de)能(neng)(neng)量也幾(ji)乎和(he)接受自太陽的(de)總(zong)能(neng)(neng)量相等(deng)。這些額外(wai)的(de)熱量是由(you)開爾文-亥姆霍茲機制通過(guo)收(shou)縮產(chan)(chan)生(sheng)的(de)。這個(ge)過(guo)程造成木星(xing)每年(nian)縮小約2厘(li)米。當木星(xing)形成的(de)時(shi)候,它比現在要略大一點。
木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)可能有一(yi)(yi)個石(shi)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)核,被一(yi)(yi)層含(han)有少量氦,主要是(shi)(shi)(shi)氫元素的(de)(de)(de)液(ye)態(tai)(tai)金屬氫包覆著。內(nei)(nei)核上(shang)則(ze)是(shi)(shi)(shi)大(da)部(bu)分的(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)(xing)物質(zhi)(zhi)集結地,以液(ye)態(tai)(tai)氫的(de)(de)(de)形式存在。這(zhe)些(xie)(xie)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)上(shang)最普(pu)通的(de)(de)(de)形式基礎可能只在40億帕壓(ya)強(qiang)下(xia)才存在,木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)內(nei)(nei)部(bu)就是(shi)(shi)(shi)這(zhe)種環(huan)境(土星(xing)(xing)(xing)(xing)也是(shi)(shi)(shi))液(ye)態(tai)(tai)金屬氫由離子(zi)(zi)化的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)子(zi)(zi)與電子(zi)(zi)組成(cheng)。在木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)內(nei)(nei)部(bu)的(de)(de)(de)溫度壓(ya)強(qiang)下(xia)氫氣(qi)是(shi)(shi)(shi)液(ye)態(tai)(tai)的(de)(de)(de),而非氣(qi)態(tai)(tai),這(zhe)使(shi)它成(cheng)為了木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)磁場(chang)的(de)(de)(de)電子(zi)(zi)指(zhi)揮者與根源,木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁場(chang)強(qiang)度大(da)約10高斯,比地球大(da)10倍。同樣在這(zhe)一(yi)(yi)層也可能含(han)有一(yi)(yi)些(xie)(xie)氦和微(wei)量的(de)(de)(de)冰。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)還是(shi)(shi)(shi)天空中已知的(de)(de)(de)最強(qiang)的(de)(de)(de)射(she)電源之一(yi)(yi)。
木星內部(bu)(bu)的(de)(de)溫度(du)(du)和壓(ya)力(li),由于(yu)開爾文-亥姆霍茲機制穩定地(di)朝向核(he)(he)心(xin)增加。在壓(ya)力(li)為10帕的(de)(de)”表面”,溫度(du)(du)大約是(shi)(shi)340 K(67 °C;152 °F)。在氫相(xiang)變的(de)(de)區域 -溫度(du)(du)達到臨界點- 氫成為金屬,相(xiang)信溫度(du)(du)是(shi)(shi)10,000 K(9,700 °C;17,500 °F),壓(ya)力(li)的(de)(de)200GPa。在核(he)(he)心(xin)邊界的(de)(de)溫度(du)(du)估計為36,000 K(35,700 °C;64,300 °F),同時內部(bu)(bu)的(de)(de)壓(ya)力(li)大約是(shi)(shi)3,000至4,500GPa。
木(mu)星有(you)著太陽系內最大的行星大氣(qi)層,跨越的高度超過5,000km(3,107mi)。由于(yu)木(mu)星沒(mei)有(you)固體的表(biao)面,它的大氣(qi)層基(ji)礎通(tong)常(chang)被(bei)認為是大氣(qi)壓力等于(yu)1MPa(10bar),或十(shi)倍(bei)于(yu)地(di)球表(biao)面壓力之處。
云層
木星(xing)(xing)(xing)的(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)組(zu)成中(zhong),按分子數(shu)量來(lai)看,81%是(shi)(shi)(shi)氫(qing)氣(qi)(qi),18%是(shi)(shi)(shi)氦(hai)氣(qi)(qi),按質量則分別是(shi)(shi)(shi)75%和(he)24%。只有(you)約1%左右的(de)其(qi)他氣(qi)(qi)體,其(qi)中(zhong)包括甲烷、水蒸氣(qi)(qi)、氨氣(qi)(qi)等。這與太(tai)陽(yang)系(xi)(xi)的(de)前(qian)身-原始太(tai)陽(yang)星(xing)(xing)(xing)云(yun)的(de)組(zu)成相近,但木星(xing)(xing)(xing)中(zhong)較重元素(su)的(de)比例卻比原始太(tai)陽(yang)星(xing)(xing)(xing)云(yun)多(duo)數(shu)倍。同為氣(qi)(qi)體行星(xing)(xing)(xing)的(de)土星(xing)(xing)(xing)也是(shi)(shi)(shi)類似的(de)組(zu)成,但天王星(xing)(xing)(xing)及海王星(xing)(xing)(xing)中(zhong)的(de)氫(qing)和(he)氦(hai)就少得(de)多(duo)。由(you)于木星(xing)(xing)(xing)有(you)較強的(de)內部能源,致(zhi)使其(qi)赤道與兩極溫差不(bu)大(da)(da)(da),不(bu)超過3℃,因(yin)此(ci)木星(xing)(xing)(xing)上南北風(feng)很小,主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)東西風(feng),最大(da)(da)(da)風(feng)速(su)達130~150米(mi)/秒。木星(xing)(xing)(xing)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)充滿了稠密活躍的(de)云(yun)系(xi)(xi)。各種顏色的(de)云(yun)層(ceng)像波浪(lang)一樣(yang)在激烈翻騰著。在木星(xing)(xing)(xing)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)還觀(guan)(guan)測(ce)到(dao)有(you)閃電和(he)雷暴。由(you)于木星(xing)(xing)(xing)的(de)快速(su)自轉,因(yin)此(ci)能在它的(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)觀(guan)(guan)測(ce)到(dao)與赤道平行的(de)、明(ming)暗交替的(de)帶(dai)紋其(qi)中(zhong)的(de)亮帶(dai)是(shi)(shi)(shi)向上運動(dong)的(de)區域(yu),暗紋則是(shi)(shi)(shi)較低和(he)較暗的(de)云(yun)。
木(mu)星(xing)表面有(you)(you)(you)(you)紅(hong)、褐、白(bai)等五(wu)彩繽(bin)紛的(de)(de)條紋圖案,可以(yi)推測木(mu)星(xing)大(da)氣中的(de)(de)風(feng)(feng)向(xiang)是(shi)平行于赤道方(fang)向(xiang),因區域的(de)(de)不(bu)同(tong)而(er)交互(hu)吹著(zhu)西風(feng)(feng)及(ji)東風(feng)(feng),是(shi)木(mu)星(xing)大(da)氣的(de)(de)一向(xiang)明顯特征(zheng)。大(da)氣中含有(you)(you)(you)(you)極微(wei)的(de)(de)甲烷、乙炔(gui)之類(lei)的(de)(de)有(you)(you)(you)(you)機(ji)成(cheng)(cheng)份,而(er)且(qie)有(you)(you)(you)(you)打雷現象生成(cheng)(cheng)有(you)(you)(you)(you)機(ji)物的(de)(de)機(ji)率相當大(da)。
大紅斑與渦旋
木(mu)星的(de)大(da)(da)紅斑(ban)(ban)位(wei)于南(nan)緯(wei)23°處,東西(xi)長(chang)(chang)4萬(wan)公里(li),南(nan)北寬1.3萬(wan)公里(li)。探測(ce)器發現(xian),大(da)(da)紅斑(ban)(ban)是(shi)一團激烈上升(sheng)的(de)氣流(liu),呈深(shen)褐色(se)。這(zhe)個(ge)彩色(se)的(de)氣旋以逆時(shi)針方向(xiang)轉動(dong)(dong)。在(zai)大(da)(da)紅斑(ban)(ban)中心部分有(you)個(ge)小顆粒,是(shi)大(da)(da)紅斑(ban)(ban)的(de)核,其大(da)(da)小約(yue)幾百(bai)公里(li)。這(zhe)個(ge)核在(zai)周圍的(de)反時(shi)針漩渦運動(dong)(dong)中維持(chi)不(bu)動(dong)(dong)。大(da)(da)紅斑(ban)(ban)的(de)壽命很長(chang)(chang),可維持(chi)幾百(bai)年或更久。大(da)(da)紅斑(ban)(ban)的(de)豔麗紅色(se)令人印象深(shen)刻,顏色(se)似乎(hu)來自紅磷(lin)。
鵝蛋(dan)形物體的(de)(de)自轉(zhuan)是(shi)逆(ni)時針方向(xiang),周(zhou)期大(da)約(yue)是(shi)六天。大(da)紅(hong)斑(ban)的(de)(de)維度(du)是(shi)24,000至(zhi)40,000千米 X 12,000至(zhi)14,000千米。它(ta)的(de)(de)直徑大(da)到可以容得下2至(zhi)3顆地球。這個風暴(bao)的(de)(de)最大(da)高(gao)度(du)比(bi)周(zhou)圍的(de)(de)云層(ceng)高(gao)出約(yue)8km(5mi)。
風(feng)暴(bao)(bao)通(tong)常(chang)都發(fa)生在巨行星大(da)氣層的(de)湍流內,木(mu)星也有(you)白色(se)和棕色(se)的(de)鵝蛋(dan)形(xing)風(feng)暴(bao)(bao),但較小(xiao)的(de)那些風(feng)暴(bao)(bao)通(tong)常(chang)都不會被命名。白色(se)的(de)鵝蛋(dan)傾向于包(bao)含大(da)氣層上層,相對較低溫(wen)的(de)云。棕色(se)鵝蛋(dan)形(xing)是較溫(wen)暖(nuan)和位(wei)于普通(tong)云層。這(zhe)種風(feng)暴(bao)(bao)持續的(de)時間可(ke)以只有(you)幾(ji)個小(xiao)時,也可(ke)以長達數個世紀。
隨著行(xing)星(xing)(xing)際(ji)空(kong)間(jian)探(tan)測(ce)(ce)器(qi)的(de)(de)(de)(de)發(fa)射(she),不斷揭示出太陽系天體中許(xu)多(duo)前所未知的(de)(de)(de)(de)事實,木(mu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)發(fa)現就是(shi)其(qi)中的(de)(de)(de)(de)一(yi)個早在1974年(nian)(nian)“先鋒11號”探(tan)測(ce)(ce)器(qi)訪問木(mu)星(xing)(xing)時(shi)(shi),就曾在離(li)木(mu)星(xing)(xing)約13萬公(gong)里處觀測(ce)(ce)到(dao)(dao)高能(neng)帶(dai)電粒(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)吸收(shou)特(te)征。兩年(nian)(nian)后(hou)(hou)有人提出這一(yi)現象可用木(mu)星(xing)(xing)存在塵埃環(huan)(huan)來說明(ming)。可惜(xi)當時(shi)(shi)無人作進一(yi)步的(de)(de)(de)(de)定(ding)量研究以推測(ce)(ce)這一(yi)假(jia)設環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)物(wu)理性質1977年(nian)(nian)8月(yue)20日(ri)和(he)9月(yue)5日(ri)美國(guo)先后(hou)(hou)發(fa)射(she)了(le)“旅(lv)(lv)(lv)行(xing)者(zhe)1號”和(he)“旅(lv)(lv)(lv)行(xing)者(zhe)2號”空(kong)間(jian)探(tan)測(ce)(ce)器(qi)經過(guo)一(yi)年(nian)(nian)半的(de)(de)(de)(de)長途跋涉(she)“旅(lv)(lv)(lv)行(xing)者(zhe)1號”穿(chuan)過(guo)木(mu)星(xing)(xing)赤道面,這時(shi)(shi)它所攜帶(dai)的(de)(de)(de)(de)窄角照(zhao)相機(ji)在離(li)木(mu)星(xing)(xing)120萬公(gong)里的(de)(de)(de)(de)地方拍到(dao)(dao)了(le)亮(liang)度十(shi)分暗弱(ruo)的(de)(de)(de)(de)木(mu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)照(zhao)片(pian)同(tong)年(nian)(nian)7月(yue)后(hou)(hou)其(qi)到(dao)(dao)達的(de)(de)(de)(de)“旅(lv)(lv)(lv)行(xing)者(zhe)2號”又獲得了(le)有關木(mu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)更多(duo)的(de)(de)(de)(de)信(xin)息。
根據對空間飛船所拍得照片的(de)(de)(de)研究,現已知(zhi)道木(mu)星環(huan)(huan)系主要由亮(liang)環(huan)(huan)、暗(an)環(huan)(huan)和暈(yun)三(san)部(bu)分組成(cheng)。環(huan)(huan)的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)不超過30公(gong)(gong)里亮(liang)環(huan)(huan)離(li)木(mu)星中心約(yue)(yue)13萬(wan)公(gong)(gong)里,寬6000公(gong)(gong)里。暗(an)環(huan)(huan)在亮(liang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)內側(ce),寬可達(da)5萬(wan)公(gong)(gong)里,其內邊緣幾乎同(tong)木(mu)星大(da)氣層(ceng)相(xiang)接。亮(liang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)不透明度(du)很(hen)低,其環(huan)(huan)粒只能截收(shou)通過陽光的(de)(de)(de)萬(wan)分之一(yi)(yi)(yi)左右。靠近亮(liang)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)外緣有一(yi)(yi)(yi)寬約(yue)(yue)700公(gong)(gong)里的(de)(de)(de)亮(liang)帶它比環(huan)(huan)的(de)(de)(de)其余(yu)部(bu)分約(yue)(yue)亮(liang)10%,暗(an)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)亮(liang)度(du)只及(ji)亮(liang)度(du)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)幾分之一(yi)(yi)(yi)。暈(yun)的(de)(de)(de)延伸范圍(wei)可達(da)環(huan)(huan)面上下各1萬(wan)公(gong)(gong)里它在暗(an)環(huan)(huan)兩旁(pang)延伸到最遠(yuan)點,外邊界則比亮(liang)環(huan)(huan)略遠(yuan)。據推算,環(huan)(huan)粒的(de)(de)(de)大(da)小約(yue)(yue)為2微(wei)米,真(zhen)可算是(shi)微(wei)粒。這(zhe)種微(wei)米量級的(de)(de)(de)微(wei)粒因輻射壓(ya)力、微(wei)隕星撞擊等原因壽命大(da)大(da)短于(yu)太陽系壽命。為了證實木(mu)星環(huan)(huan)是(shi)一(yi)(yi)(yi)種相(xiang)對穩(wen)定結構這(zhe)一(yi)(yi)(yi)說法(fa)人們提出了維(wei)持這(zhe)種小塵埃(ai)粒子(zi)數量的(de)(de)(de)動(dong)態穩(wen)定的(de)(de)(de)幾種可能的(de)(de)(de)環(huan)(huan)粒補充源。
木(mu)(mu)星環(huan)比土星暗( 反(fan)照率為0.05 )它們由許(xu)多粒狀的(de)(de)巖石(shi)質材料組成。過(guo)去有(you)人猜測,在木(mu)(mu)星附近有(you)一(yi)個塵埃層或環(huan),但一(yi)直未(wei)能(neng)證實。1979年3月,“旅行者(zhe)1號(hao)(hao)”考察木(mu)(mu)星時(shi),拍攝到木(mu)(mu)星環(huan)的(de)(de)照片,不久,“旅行者(zhe)2號(hao)(hao)”又獲(huo)得了木(mu)(mu)星環(huan)的(de)(de)更多情況(kuang),終于證實木(mu)(mu)星也有(you)光(guang)環(huan)。木(mu)(mu)星光(guang)環(huan)的(de)(de)形狀像(xiang)個薄圓(yuan)盤,其厚度約為30公(gong)里,寬度約為9400公(gong)里,離木(mu)(mu)星12.8萬(wan)公(gong)里。光(guang)環(huan)分為內環(huan)和外(wai)環(huan),外(wai)環(huan)較亮,內環(huan)較暗幾乎與木(mu)(mu)星大氣層相接。光(guang)環(huan)的(de)(de)光(guang)譜(pu)型(xing)為G型(xing),光(guang)環(huan)也環(huan)繞著木(mu)(mu)星公(gong)轉,7小時(shi)轉一(yi)圈。木(mu)(mu)星光(guang)環(huan)是由許(xu)多黑(hei)色碎石(shi)塊(kuai)構成的(de)(de),石(shi)塊(kuai)直徑在數十米(mi)到數百米(mi)之間(jian)。由于黑(hei)石(shi)塊(kuai)不反(fan)射太陽光(guang),因而長期以(yi)來一(yi)直未(wei)被我(wo)們發現。
木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)兩極(ji)有(you)極(ji)光(guang),這(zhe)似乎是從木(mu)(mu)衛一上火山(shan)噴(pen)發出的(de)(de)物質沿(yan)著(zhu)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)引力線進入(ru)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣而形(xing)成(cheng)的(de)(de)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)有(you)光(guang)環(huan)(huan),光(guang)環(huan)(huan)系統(tong)是太陽系巨行星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)一個共同特征,主要由黑(hei)色碎石塊和雪團等物質組(zu)成(cheng)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)光(guang)環(huan)(huan)很難觀測到它沒(mei)有(you)土星(xing)(xing)(xing)那么顯著(zhu)壯觀,但(dan)也可以分成(cheng)四圈(quan)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)約有(you)9400公(gong)里寬,但(dan)厚度不到30公(gong)里,光(guang)環(huan)(huan)繞(rao)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)旋(xuan)轉一周 需要大約7小(xiao)時。
木星有一(yi)個同土星般的(de)環,不過又(you)小又(you)微弱。它(ta)(ta)們的(de)發現(xian)純屬意料之外,只(zhi)是由于兩個旅行者(zhe)1號的(de)科學家一(yi)再(zai)堅持航行10億千米后(hou),應該去(qu)看(kan)一(yi)下是否(fou)有光環存在。其(qi)他(ta)人都認為發現(xian)光環的(de)可(ke)能性為零,但事實上它(ta)(ta)們是存在的(de)。這兩個科學家想出的(de)真是一(yi)條妙計啊。它(ta)(ta)們后(hou)來被(bei)地面上的(de)望遠鏡(jing)拍了照。
木(mu)星光(guang)環中的(de)(de)(de)粒子可(ke)能并不是穩定地存(cun)在(由大氣層和磁場的(de)(de)(de)作用)。這樣(yang)一來,如果光(guang)環要保持形(xing)狀,它(ta)們需被不停地補充。兩顆處(chu)在光(guang)環中公轉的(de)(de)(de)小衛(wei)星:木(mu)衛(wei)十六和木(mu)衛(wei)十七,顯(xian)而易見是光(guang)環資源的(de)(de)(de)最佳候選。
伽利(li)略號飛行(xing)器對(dui)木星(xing)大(da)氣的(de)(de)探測發現在(zai)木星(xing)光環和(he)最外層(ceng)大(da)氣層(ceng)之(zhi)間另(ling)存在(zai)了(le)一個(ge)強輻(fu)(fu)射帶,大(da)致相當于電離層(ceng)輻(fu)(fu)射帶的(de)(de)十(shi)倍(bei)強。驚(jing)人的(de)(de)是,新發現的(de)(de)帶中(zhong)含有(you)來(lai)自不(bu)知何方的(de)(de)高能(neng)量氦離子。
1979年3月,“旅行者一(yi)號”探(tan)(tan)測器穿越木星(xing)(xing)(xing)赤道平(ping)面時,在離地球6億千米處(chu)發回大量的珍貴照片(pian)。出乎人(ren)們(men)所(suo)料發現木星(xing)(xing)(xing)和土(tu)星(xing)(xing)(xing)一(yi)樣(yang)也擁(yong)有光環。4個(ge)月后,旅行者2號探(tan)(tan)測器飛臨(lin)木星(xing)(xing)(xing)證(zheng)實(shi)了這(zhe)個(ge)結論。
木星(xing)光(guang)環(huan)和(he)土星(xing)光(guang)環(huan)有(you)很大(da)(da)不同。木星(xing)光(guang)環(huan)是(shi)彌散透(tou)明的(de)(de),由(you)亮環(huan)、暗(an)環(huan)和(he)暈(yun)三部分組成(cheng)。亮環(huan)在(zai)暗(an)環(huan)的(de)(de)外邊(bian)暈(yun)為一層極薄(bo)的(de)(de)塵云(yun),將亮環(huan)和(he)暗(an)環(huan)整個包(bao)圍起來(lai)。木星(xing)環(huan)是(shi)由(you)大(da)(da)量的(de)(de)塵埃和(he)黑色的(de)(de)碎(sui)石組成(cheng),不反光(guang),肉眼無(wu)法看到以周期為7小(xiao)時左(zuo)右的(de)(de)速度(du)圍繞木星(xing)旋轉(zhuan)。暗(an)淡單薄(bo)的(de)(de)木星(xing)環(huan)套在(zai)龐大(da)(da)的(de)(de)木星(xing)身(shen)軀上,發(fa)現它確實是(shi)極不容易的(de)(de)。
木(mu)星(xing)(xing)是(shi)(shi)人類迄今為止發現的(de)(de)天然衛(wei)(wei)星(xing)(xing)最(zui)多(duo)的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing),已發現69顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。木(mu)星(xing)(xing)運(yun)動正逐(zhu)(zhu)漸地變(bian)(bian)緩(huan)。同樣相同的(de)(de)引(yin)潮力(li)也(ye)改變(bian)(bian)了衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)軌道,使它們慢慢地逐(zhu)(zhu)漸遠離木(mu)星(xing)(xing)。木(mu)衛(wei)(wei)一,木(mu)衛(wei)(wei)二,木(mu)衛(wei)(wei)三由引(yin)潮力(li)影響而使公轉共(gong)動關系固定為1:2:4,并(bing)共(gong)同變(bian)(bian)化。木(mu)衛(wei)(wei)四(si)也(ye)是(shi)(shi)這其中一個部分,在未來的(de)(de)數億(yi)年里,木(mu)衛(wei)(wei)四(si)也(ye)將被鎖定,以木(mu)衛(wei)(wei)三的(de)(de)兩倍公轉周期,以木(mu)衛(wei)(wei)一的(de)(de)八倍來運(yun)行(xing)。木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)由宙(zhou)斯一生(sheng)中所接觸過的(de)(de)人來命名(大多(duo)是(shi)(shi)他的(de)(de)情人)。
木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)可分(fen)為三(san)群:最靠近木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)一(yi)群——木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)六(liu)、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)四(si)(si)、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)五(wu)和(he)四(si)(si)顆伽(jia)(jia)利(li)略衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)等8顆軌道偏心(xin)率都小于(yu)0.01,順行,屬(shu)于(yu)規則(ze)(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing);其(qi)余均屬(shu)不(bu)規則(ze)(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)。離木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)稍(shao)遠(yuan)的(de)(de)(de)一(yi)群衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)——木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)三(san)、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六(liu)、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)及木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)七,偏心(xin)離為0.11~0.21,順行。離木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)最遠(yuan)的(de)(de)(de)一(yi)群——木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)二、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)一(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)八(ba)及木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)九,偏心(xin)率0.17~0.38、逆(ni)行。木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)二、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)、木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)于(yu)1610年(nian)(nian)由伽(jia)(jia)利(li)略發(fa)現(xian),稱(cheng)為伽(jia)(jia)利(li)略衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)。1892年(nian)(nian)巴納德用望(wang)遠(yuan)鏡發(fa)現(xian)了(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)其(qi)他(ta)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)都是1904年(nian)(nian)以后用照相方(fang)法陸續(xu)發(fa)現(xian)的(de)(de)(de)。“旅行者號”飛船于(yu)1979年(nian)(nian)發(fa)現(xian)了(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)四(si)(si),1980年(nian)(nian)又先后發(fa)現(xian)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)五(wu)和(he)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)六(liu)。除四(si)(si)個伽(jia)(jia)利(li)略衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)外,其(qi)余的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)半徑多(duo)是幾(ji)公(gong)里到(dao)20公(gong)里的(de)(de)(de)大石頭。木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)較大其(qi)半徑為2631公(gong)里。
木星(xing)的四(si)個伽利略衛星(xing)和木衛五的軌(gui)道幾(ji)乎在(zai)木星(xing)的赤道面上。
木星(xing)的(de)(de)(de)磁場強度是地(di)球的(de)(de)(de)14倍,范(fan)圍(wei)從赤(chi)道的(de)(de)(de)4.2高(gao)斯(0.42mT)到極(ji)區的(de)(de)(de)10至14高(gao)斯(1.0-1.4mT),是太(tai)陽系最強的(de)(de)(de)磁場(除(chu)了太(tai)陽黑(hei)子)。這個場被認為是由渦流產(chan)生的(de)(de)(de) -旋流運動的(de)(de)(de)導電材料- 核心的(de)(de)(de)液態金屬氫。在埃歐衛星(xing)的(de)(de)(de)火山釋放出大量的(de)(de)(de)二(er)氧(yang)化硫(liu),形成(cheng)沿著衛星(xing)軌道的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)環(huan)。這些氣(qi)(qi)體(ti)在磁層(ceng)內被電離(li)(li),生成(cheng)硫(liu)和氧(yang)的(de)(de)(de)離(li)(li)子。它們(men)與源(yuan)自木星(xing)大氣(qi)(qi)層(ceng)的(de)(de)(de)氫離(li)(li)子,在木星(xing)的(de)(de)(de)赤(chi)道平面形成(cheng)等(deng)離(li)(li)子片。這些片狀的(de)(de)(de)等(deng)離(li)(li)子與行星(xing)一起轉(zhuan)動,造成(cheng)進(jin)入(ru)磁場平面的(de)(de)(de)變形偶極(ji)磁場。在等(deng)離(li)(li)子片內的(de)(de)(de)電流產(chan)生強大的(de)(de)(de)無(wu)線電訊號(hao),造成(cheng)范(fan)圍(wei)在0.6至30MHz的(de)(de)(de)爆(bao)發。
木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)層(ceng)的(de)(de)范圍大(da)而且結構復雜,在(zai)距離木(mu)(mu)星(xing)(xing)140-700萬公里(li)之(zhi)間(jian)的(de)(de)巨大(da)空間(jian)都(dou)是木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)磁(ci)層(ceng);而地(di)球的(de)(de)磁(ci)層(ceng)只在(zai)距地(di)心(xin)5~7萬公里(li)的(de)(de)范圍內。木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)四個大(da)衛(wei)星(xing)(xing)都(dou)被木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)磁(ci)層(ceng)所屏蔽,使之(zhi)免(mian)遭太陽(yang)風(feng)的(de)(de)襲擊。地(di)球周圍有條稱為(wei)范艾倫帶(dai)的(de)(de)輻(fu)射(she)帶(dai),木(mu)(mu)星(xing)(xing)周圍也(ye)有這樣的(de)(de)輻(fu)射(she)帶(dai)。美國的(de)(de)“旅(lv)行者(zhe)1號”還發現木(mu)(mu)星(xing)(xing)背向太陽(yang)的(de)(de)一(yi)面有3萬公里(li)長的(de)(de)北(bei)極光。1981年初,當“旅(lv)行者(zhe)2號”早已離開木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)層(ceng)飛奔土(tu)星(xing)(xing)的(de)(de)途(tu)中,曾再(zai)次受(shou)到木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)場(chang)的(de)(de)影響。由此看來,木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)尾至少(shao)拖長到了6000萬公里(li)以外。
木星(xing)的磁(ci)氣圈分布(bu)范圍(wei)比地球磁(ci)氣圈的范圍(wei)大上100多倍,是(shi)太(tai)(tai)陽(yang)系中最大的磁(ci)氣圈。由于(yu)太(tai)(tai)陽(yang)風和(he)磁(ci)氣圈的作用木星(xing)也(ye)和(he)地球一樣在極區(qu)有極光產(chan)生,強度約為地球的100倍。
木星(xing)(xing)(xing)是行星(xing)(xing)(xing)中(zhong)唯(wei)一與(yu)太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)質心(xin)(xin)位(wei)于(yu)太(tai)(tai)陽(yang)本體之(zhi)外(wai)的(de)(de),但也(ye)(ye)只在太(tai)(tai)陽(yang)半徑(jing)之(zhi)外(wai)7%。木星(xing)(xing)(xing)至(zhi)(zhi)太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)平均距離是7億7800萬(wan)千米(大約是地球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)至(zhi)(zhi)太(tai)(tai)陽(yang)距離的(de)(de)5.2倍,或5.2天文單位(wei)),公轉太(tai)(tai)陽(yang)一周(zhou)要(yao)11.8地球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)年(nian)。這是土星(xing)(xing)(xing)公轉周(zhou)期的(de)(de)五分之(zhi)二,也(ye)(ye)就是說(shuo)太(tai)(tai)陽(yang)系最大的(de)(de)兩(liang)顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)之(zhi)間形成5:2的(de)(de)共振軌(gui)道(dao)周(zhou)期。木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)橢圓軌(gui)道(dao)相對于(yu)地球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)軌(gui)道(dao)傾斜1.31°,因為離心(xin)(xin)率0.048,因此近日點和遠日點的(de)(de)距離相差7,500萬(wan)千米。木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)軌(gui)道(dao)傾角相較于(yu)地球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)和火星(xing)(xing)(xing)非常小,只有(you)(you)3.13°,因此沒有(you)(you)明顯(xian)的(de)(de)季節變化。
木星的自轉是太陽系所有行星中最快的,對其軸完成一次旋轉的時(shi)間少于10小時(shi);這造(zao)成的赤道(dao)隆起(qi),在地球以業余(yu)的小望遠(yuan)鏡就(jiu)可以很容易看(kan)出來(lai)。這顆行星是顆扁球體,意思(si)是他的赤道(dao)直徑(jing)比兩極之間的直徑(jing)長。木星的赤道(dao)直徑(jing)比通(tong)過兩極的直徑(jing)長9,275km(5,763mi)。
因為木(mu)(mu)星(xing)不是(shi)固體,他(ta)的(de)(de)上層大(da)氣有著較差(cha)自(zi)轉。木(mu)(mu)星(xing)極區(qu)大(da)氣層的(de)(de)自(zi)轉周期(qi)比赤道的(de)(de)長(chang)約5分鐘,有三個系(xi)統做(zuo)為參(can)考框(kuang)架,特別(bie)是(shi)在描(miao)繪大(da)氣運動(dong)的(de)(de)特征。系(xi)統I適(shi)用于(yu)緯(wei)度10°N至10°S的(de)(de)范圍,是(shi)最(zui)(zui)短的(de)(de)9h50m30.0s。系(xi)統II適(shi)用于(yu)從南至北所(suo)有的(de)(de)緯(wei)度,它(ta)的(de)(de)周期(qi)是(shi)9h55m40.6s。系(xi)統III最(zui)(zui)早是(shi)電(dian)波天(tian)文學定(ding)義的(de)(de),對(dui)應于(yu)行星(xing)磁(ci)層的(de)(de)自(zi)轉,它(ta)的(de)(de)周期(qi)是(shi)木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)官方(fang)周期(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(de)光(guang)度十分明亮(liang),所以(yi)(yi)即使(shi)是在大都市(shi)中(zhong)也(ye)可以(yi)(yi)在夜空中(zhong)找到他的(de)位(wei)置。在小型(xing)天(tian)文望遠(yuan)鏡中(zhong),可以(yi)(yi)看到木(mu)星(xing)較清(qing)晰的(de)結構如大紅斑以(yi)(yi)及與四大衛星(xing),且衛星(xing)與木(mu)星(xing)的(de)相對位(wei)置會隨時間而改(gai)變,就(jiu)像一個"小太陽系"一樣,十分有趣。
先驅者號
美國宇航局于1972年3月發射了“先驅者”10號探(tan)測器,這(zhe)是第一個(ge)探(tan)測木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)使者(zhe),它穿越危險的(de)(de)小行(xing)星(xing)(xing)帶和木(mu)星(xing)(xing)周(zhou)圍的(de)(de)強輻射區,經過一年零九個(ge)月,行(xing)程10億千米(mi),于1973年10月飛(fei)臨木(mu)星(xing)(xing),探(tan)測到木(mu)星(xing)(xing)規模宏大的(de)(de)磁層研究了木(mu)星(xing)(xing)大氣傳回了三百多(duo)幅(fu)木(mu)星(xing)(xing)圖形。
1973年4月美國又發(fa)射了(le)“先驅者”11號探測器(qi),1974年12月5日到達木星它離木星表面距離最短是(shi)只有4.6萬(wan)千米,比“先驅者”10號更近。送回了(le)有關木星磁場、輻射帶(dai)、中(zhong)立(li)、溫度、大氣結構等情況,并觀測到了(le)木星南極地帶(dai)。
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)和(he)1號(hao)探(tan)(tan)測器(qi)(qi)這兩個(ge)姊妹探(tan)(tan)測器(qi)(qi)沿著兩條不(bu)同的(de)軌道飛行(xing)(xing)(xing)。擔(dan)負探(tan)(tan)測太陽系外圍(wei)行(xing)(xing)(xing)星(xing)的(de)任(ren)務發(fa)射(she)一百天后,旅行(xing)(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)超過(guo)旅行(xing)(xing)(xing)者(zhe)2號(hao),并先(xian)期(qi)到達(da)木(mu)(mu)(mu)星(xing)考察。1979年3月(yue)5日,旅行(xing)(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)在距(ju)木(mu)(mu)(mu)星(xing)27.5萬(wan)(wan)公(gong)里(li)處與木(mu)(mu)(mu)星(xing)會(hui)合,拍攝了(le)木(mu)(mu)(mu)星(xing)及其衛(wei)星(xing)的(de)幾(ji)千(qian)(qian)張(zhang)照片并傳回地球(qiu)。通過(guo)這些照片可以(yi)發(fa)現木(mu)(mu)(mu)星(xing)周圍(wei)也有一個(ge)光(guang)環,還探(tan)(tan)測到木(mu)(mu)(mu)星(xing)的(de)衛(wei)星(xing)上(shang)有火山(shan)爆發(fa)活動(dong)。旅行(xing)(xing)(xing)者(zhe)2號(hao)于1979年7月(yue)9日到達(da)木(mu)(mu)(mu)星(xing)附近,從木(mu)(mu)(mu)星(xing)及其衛(wei)星(xing)中間穿過(guo),在距(ju)木(mu)(mu)(mu)星(xing)72萬(wan)(wan)公(gong)里(li)處拍攝了(le)幾(ji)千(qian)(qian)張(zhang)照片。
伽利略號
“伽利略”號探測器于1989年升空,1995年12月抵達(da)環木星(xing)(xing)軌(gui)道。它旅行(xing)了(le)28億英(ying)里,它的(de)(de)終結日(ri)期比原來預(yu)計的(de)(de)晚了(le)六年。伽利(li)略號繞木星(xing)(xing)飛行(xing)了(le)34圈,獲得了(le)有(you)(you)關木星(xing)(xing)大氣(qi)層的(de)(de)第一手探測資(zi)料,在(zai)1995年將一個探測器放到了(le)木星(xing)(xing)上。它發(fa)(fa)現(xian)在(zai)木星(xing)(xing)的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)歐(ou)羅巴(Europa)、Ganymede、Callisto的(de)(de)地下有(you)(you)咸(xian)水,還發(fa)(fa)現(xian)木星(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)上有(you)(you)劇烈的(de)(de)火山爆發(fa)(fa)。
“伽利略”號探測器在2003年(nian)年(nian)9月21日(ri)墜毀于木(mu)星(xing),以此結束其(qi)近(jin)14年(nian)的太(tai)空探索生涯。這(zhe)將是美國宇航局自1999年(nian)以來首次控制探測器在地球之外的天體上墜毀。
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)目標,NASA將在(zai)2011年(nian)(nian)8月發(fa)射一(yi)個新的(de)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)探(tan)(tan)測(ce)器(qi)“朱諾”,展開(kai)對木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)深入探(tan)(tan)測(ce),該探(tan)(tan)測(ce)器(qi)首先繞地球(qiu)運行至2013年(nian)(nian),利用地球(qiu)引力將“朱諾”彈射到外太陽系;預計(ji)在(zai)2016年(nian)(nian)中期到達木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)軌道。此(ci)后(hou),“朱諾”每年(nian)(nian)大(da)約繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)運轉32圈,探(tan)(tan)測(ce)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)內部的(de)結(jie)構情況;測(ce)定木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大(da)氣(qi)成分;研究木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大(da)氣(qi)對流情況以(yi)及(ji)探(tan)(tan)討木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁場起源和(he)磁層,通過它的(de)探(tan)(tan)測(ce),科(ke)學家希(xi)望了解木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)這顆(ke)巨行星(xing)(xing)(xing)的(de)形成、演化和(he)本體內部結(jie)構以(yi)及(ji)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)等。全部任務計(ji)劃于2017年(nian)(nian)10月結(jie)束。
“朱(zhu)諾(nuo)號”探測器于2018年2月7日上午在第11次近距離(li)飛越這顆氣態巨行(xing)星時,采用了彩色增強的延時圖像序(xu)列拍(pai)攝(she)。
2018年2月,美國航空(kong)航天局(ju)(NASA)公布了(le)由“朱(zhu)諾”號衛星(xing)拍(pai)攝到的一組木星(xing)南極(ji)的圖像,醒目的藍色(se)漩渦以華麗的圖案(an)扭曲變幻,創造了(le)令人驚嘆的奇觀。
對木(mu)星的考察表明:木(mu)星正在(zai)向其(qi)宇宙空間(jian)釋放巨(ju)大(da)能量。它(ta)所(suo)放出的能量是它(ta)所(suo)獲得太陽能量的兩倍這說明木(mu)星釋放能量的一半來自于它(ta)的內(nei)部。木(mu)星內(nei)部存在(zai)熱源(yuan)。
眾所(suo)(suo)(suo)周知,太陽之所(suo)(suo)(suo)以不斷(duan)放(fang)射出(chu)大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)光和(he)熱,是(shi)因為太陽內部時刻進行著核(he)(he)聚(ju)變(bian)反(fan)應,在核(he)(he)聚(ju)變(bian)過(guo)程中(zhong)釋放(fang)出(chu)大量(liang)(liang)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)。木星是(shi)一個(ge)巨大的(de)(de)(de)液態(tai)氫星球,本身(shen)已(yi)具(ju)備了(le)無法比擬的(de)(de)(de)天然核(he)(he)燃料,加(jia)之木星的(de)(de)(de)中(zhong)心溫(wen)度(du)已(yi)達到了(le)28萬(wan)K,具(ju)備了(le)進行熱核(he)(he)反(fan)應所(suo)(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)條件。至于熱核(he)(he)反(fan)應所(suo)(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)(de)高(gao)壓(ya)條件,就木星的(de)(de)(de)收縮速度(du)和(he)對太陽放(fang)出(chu)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)及攜能(neng)粒子的(de)(de)(de)吸(xi)積特性來(lai)看,木星在經過(guo)幾十億年的(de)(de)(de)演(yan)化之后,中(zhong)心壓(ya)可(ke)達到最初核(he)(he)反(fan)應時所(suo)(suo)(suo)需(xu)的(de)(de)(de)壓(ya)力水平。
木星(xing)和(he)(he)太(tai)陽的(de)(de)成(cheng)分(fen)十(shi)分(fen)相似,但是卻(que)沒有(you)像太(tai)陽那樣(yang)燃燒起來(lai),是因為(wei)它的(de)(de)質(zhi)量太(tai)小。木星(xing)要成(cheng)為(wei)像太(tai)陽那樣(yang)的(de)(de)恒星(xing),需要將(jiang)(jiang)質(zhi)量增(zeng)加到如今的(de)(de)100倍才(cai)行(xing),根據天(tian)文(wen)學(xue)(xue)家(jia)(jia)的(de)(de)計算,只有(you)質(zhi)量大(da)于太(tai)陽質(zhi)量的(de)(de)7%,才(cai)能進(jin)行(xing)聚變(bian)反應,發出光和(he)(he)熱。一(yi)(yi)旦(dan)木星(xing)上(shang)爆(bao)發了大(da)規(gui)模的(de)(de)熱核反應,以千奇百怪的(de)(de)旋(xuan)渦形式運(yun)動的(de)(de)木星(xing)大(da)氣(qi)層將(jiang)(jiang)充(chong)當釋放核熱能的(de)(de)“發射器”所以,有(you)些(xie)科(ke)學(xue)(xue)家(jia)(jia)猜測,再經過(guo)幾十(shi)億(yi)年之后,木星(xing)將(jiang)(jiang)會改變(bian)它的(de)(de)身(shen)份,從一(yi)(yi)顆行(xing)星(xing)變(bian)成(cheng)一(yi)(yi)顆名副其實的(de)(de)恒星(xing)。
撞擊事件
1993年(nian)3月(yue)24日,美國天(tian)文(wen)學家尤金·蘇(su)梅克(ke)和卡(ka)羅琳·蘇(su)梅克(ke)以(yi)及天(tian)文(wen)愛好者戴維(wei)·列維(wei),利用美國加州帕(pa)洛瑪天(tian)文(wen)臺(tai)的(de)46厘米天(tian)文(wen)望遠鏡發現(xian)了一(yi)顆彗(hui)星,遂(sui)以(yi)他們的(de)姓氏命名為蘇(su)梅克(ke)-列維(wei)9號彗(hui)星。這顆彗(hui)星被發現(xian)一(yi)年(nian)零兩個多(duo)月(yue)后,于1994年(nian)7月(yue)16日至22日,斷裂成21個碎塊,其中(zhong)最大的(de)一(yi)塊寬約4公里(li),以(yi)每秒(miao)60公里(li)的(de)速度連珠炮一(yi)般向木星撞(zhuang)去。
2009年7月21日(ri),澳大(da)利亞(ya)一位(wei)業余(yu)天(tian)文(wen)愛好者(zhe)安東(dong)尼(ni)·衛斯理,在凌晨1點利用(yong)自家后院(yuan)的14.5英寸反射式望遠鏡發(fa)現(xian)木(mu)星被彗(hui)星或者(zhe)小行星撞(zhuang)擊(ji),在木(mu)星表(biao)面留下(xia)(xia)地球般大(da)小的撞(zhuang)擊(ji)痕(hen)跡。美國航(hang)空(kong)(kong)航(hang)天(tian)局(ju)噴氣(qi)推進實驗(yan)室在20日(ri)晚上(shang)9點證實了(le)衛斯理的發(fa)現(xian),并于21日(ri)證實木(mu)星在過去相(xiang)當短(duan)一段時間內(nei)再次遭遇其他星體撞(zhuang)擊(ji),使(shi)木(mu)星南極附近落下(xia)(xia)黑色疤斑撞(zhuang)擊(ji)處上(shang)空(kong)(kong)的木(mu)星大(da)氣(qi)層出(chu)現(xian)一個地球大(da)小的空(kong)(kong)洞。
2010年6月3日,澳洲的業余天文(wen)學家天文(wen)愛好者觀(guan)測(ce)到(dao)一顆彗星的撞(zhuang)擊,造成小于以前(qian)觀(guan)測(ce)到(dao)的事件。稍后,另(ling)一位菲(fei)律賓的業余天文(wen)學家也錄影捕捉到(dao)這次(ci)事件。
外星生命
在(zai)(zai)1953年,米勒-尤里實驗證(zheng)明了閃電和存在(zai)(zai)于原(yuan)始地球(qiu)大氣(qi)(qi)中的(de)化合(he)(he)物組合(he)(he)可以形成有機物(包括氨基酸),可以做為生(sheng)命的(de)基石。這(zhe)模擬的(de)大氣(qi)(qi)成分(fen)為水(shui)、甲烷、氨和氫分(fen)子;所有的(de)這(zhe)些物質都在(zai)(zai)現今(jin)的(de)木(mu)星(xing)大氣(qi)(qi)層中被發(fa)現。木(mu)星(xing)的(de)大氣(qi)(qi)層有強大的(de)垂(chui)直空氣(qi)(qi)流動,運(yun)載這(zhe)些化合(he)(he)物進入較(jiao)低(di)的(de)地區(qu)。 但在(zai)(zai)木(mu)星(xing)的(de)內部有更(geng)高的(de)溫度,會(hui)分(fen)解這(zhe)些化學物,會(hui)妨礙(ai)類似(si)地球(qiu)生(sheng)命的(de)形成。
在(zai)木星(xing),因為在(zai)木星(xing)的(de)(de)大氣(qi)層(ceng)中只有少量的(de)(de)水,還有任何(he)的(de)(de)固體表面都在(zai)深處壓力極大的(de)(de)地(di)區,因此被認為不可(ke)能(neng)存在(zai)任何(he)類似地(di)球的(de)(de)生(sheng)命。在(zai)1976年,在(zai)航(hang)海(hai)家任務(wu)之前,曾經假設(she)基(ji)于(yu)氨與(yu)水的(de)(de)生(sheng)命可(ke)能(neng)在(zai)木星(xing)大氣(qi)層(ceng)的(de)(de)上(shang)層(ceng)進化(hua)。這一假設(she)是基(ji)于(yu)地(di)球的(de)(de)海(hai)洋(yang)態(tai)環境,頂層(ceng)有簡單(dan)的(de)(de)光合作用浮游(you)生(sheng)物(wu),低層(ceng)的(de)(de)魚可(ke)以喂食(shi)這些(xie)生(sheng)物(wu),而肉(rou)食(shi)的(de)(de)海(hai)洋(yang)生(sheng)物(wu)可(ke)以獵食(shi)這些(xie)魚。
在(zai)木(mu)星的(de)一些衛(wei)星,地表之下(xia)可能有海(hai)洋存(cun)在(zai),導致(zhi)這些衛(wei)星更可能有生(sheng)物存(cun)在(zai)的(de)猜(cai)測。
神話傳說
木(mu)星,因為(wei)在(zai)(zai)夜晚以肉眼(yan)很容易就看(kan)見(jian)它(ta),當(dang)太陽的(de)位置很低時,偶爾(er)也能(neng)在(zai)(zai)白天看(kan)見(jian),因此自古以來(lai)就為(wei)人所(suo)知。在(zai)(zai)巴比倫,這個(ge)天體(ti)代(dai)表他(ta)們(men)的(de)神馬(ma)爾(er)杜克(Marduk)。他(ta)們(men)用木(mu)星軌道大約12年繞行黃道一周來(lai)定義它(ta)們(men)生肖的(de)星宮。
羅馬(ma)人依(yi)據神(shen)(shen)話(hua)將它(ta)(ta)命名(ming)為木(mu)星(拉丁語:Iuppiter, Iūpiter,也(ye)稱(cheng)為Jova),是羅馬(ma)神(shen)(shen)話(hua)中主(zhu)要的神(shen)(shen),它(ta)(ta)的名(ming)字來(lai)自原(yuan)始印歐語系的呼(hu)格合成*Dyēu-p?ter(主(zhu)格:*Dyēus-p?tēr,意思是, "O 天神(shen)(shen)之(zhi)父(fu)"或(huo)"O 日神(shen)(shen)之(zhi)父(fu)")。相對而言,木(mu)星對應于希臘(la)神(shen)(shen)話(hua)是宙斯(Ζε??),也(ye)被稱(cheng)為Dias(Δ?α?),其中的行星名(ming)稱(cheng)仍然(ran)保留在現代的希臘(la)語中。
在中、日(ri)、韓語系中,基(ji)于中國(guo)的(de)五行,這顆(ke)行星(xing)被稱(cheng)為(wei)木(mu)星(xing)。中國(guo)的(de)道教(jiao)它擬人化成為(wei)福星(xing),希臘人稱(cheng)之為(wei)Φα?θων,;法厄同(Phaethon)、"創新(blazing)"。在吠(fei)陀占星(xing),木(mu)星(xing)被稱(cheng)為(wei)祭主仙人(Brihaspati),是啟發靈性(xing)的(de)宗(zong)教(jiao)導師,通常(chang)稱(cheng)為(wei)上師(Guru),字面的(de)意思是"重人"。
在英語,周四(Thursday)是源自"雷神(shen)日"(Thor's day),是出在日耳曼神(shen)話。相較于羅馬神(shen)話就(jiu)是朱(zhu)庇特(te)。羅馬星期的(de)Jovis也重(zhong)新命名為Thursday。
在(zai)突厥神話,木星稱為"Erendiz/Erentüz",這意味著"eren(?)+ yultuz(star)",而關(guan)于(yu)"eren"有許多有意義的(de)(de)理論。同樣的(de)(de),它(ta)們(men)也算(suan)出木星的(de)(de)軌道周(zhou)期是11年(nian)又300天(tian)。他(ta)們(men)認為一些社(she)會(hui)和(he)自然的(de)(de)事件連結到在(zai)天(tian)上運行的(de)(de)。