木星(xing)是一(yi)個巨大(da)的(de)液態氫(qing)星(xing)體。隨著深度的(de)增(zeng)加(jia)千米處,液態氫(qing)在(zai)高(gao)壓(ya)和高(gao)溫形成。據推測,木星(xing)的(de)中心是一(yi)個含硅(gui)酸鹽(yan)和鐵等(deng)物(wu)質組成的(de)核區,物(wu)質組成與密度呈連續過渡。
木(mu)星(xing)是(shi)四個氣體(ti)行(xing)(xing)(xing)星(xing)(又稱(cheng)類木(mu)行(xing)(xing)(xing)星(xing))中(zhong)的一個:即不以(yi)固體(ti)物(wu)質為(wei)主要組成的行(xing)(xing)(xing)星(xing),它是(shi)太陽(yang)系中(zhong)體(ti)積最大的行(xing)(xing)(xing)星(xing),赤道直徑為(wei)142984千(qian)米。木(mu)星(xing)的密度為(wei)1.326 g/cm3,在氣體(ti)行(xing)(xing)(xing)星(xing)中(zhong)排行(xing)(xing)(xing)第二,但遠低于太陽(yang)系中(zhong)四個類地行(xing)(xing)(xing)星(xing)。
木(mu)星的(de)(de)高層(ceng)(ceng)大(da)氣是(shi)由體(ti)(ti)積(ji)或氣體(ti)(ti)分(fen)子(zi)百(bai)分(fen)率約88-92%的(de)(de)氫和(he)約8-12%的(de)(de)氦所(suo)組(zu)成。由于氦原子(zi)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)是(shi)氫原子(zi)的(de)(de)四(si)倍,探討木(mu)星的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)組(zu)成時比例會有所(suo)改變:大(da)氣層(ceng)(ceng)中氫和(he)氦分(fen)別占了總質(zhi)(zhi)量(liang)的(de)(de)75%及24%,余的(de)(de)1%為其他元素,包括微(wei)量(liang)的(de)(de)甲烷、水蒸氣、氨以及硅(gui)的(de)(de)化(hua)合(he)物。另外(wai)木(mu)星也含有微(wei)量(liang)的(de)(de)碳、乙烷、硫(liu)化(hua)氫、氖(nai)、氧(yang)、磷化(hua)氫、硫(liu)等(deng)物質(zhi)(zhi)。大(da)氣最外(wai)層(ceng)(ceng)有冷凍的(de)(de)氨的(de)(de)晶體(ti)(ti)。木(mu)星上也透過(guo)紅(hong)外(wai)線及紫(zi)外(wai)線測量(liang)發現(xian)微(wei)量(liang)苯和(he)烴的(de)(de)存(cun)在(zai)。
木(mu)星大氣層中氫和氦(hai)(hai)的(de)比例非常接近原始太(tai)陽星云的(de)理(li)論組成,然而,木(mu)星大氣中的(de)惰性氣體是太(tai)陽的(de)二至(zhi)三倍,高層大氣中的(de)氖只占了總(zong)質(zhi)量的(de)百(bai)萬分(fen)之二十(shi),約為太(tai)陽比例的(de)十(shi)分(fen)之一,氦(hai)(hai)也幾(ji)乎耗盡,但仍(reng)有太(tai)陽中氦(hai)(hai)的(de)比例的(de)80%。這(zhe)個差距可(ke)能是由于元素降水至(zhi)行星內(nei)部所造成。
由(you)光譜學分析而言,土星(xing)被(bei)認(ren)為(wei)和(he)木星(xing)的(de)(de)組成最(zui)為(wei)相似,但另外的(de)(de)氣(qi)體行星(xing)、天王(wang)(wang)星(xing)與海王(wang)(wang)星(xing)相較(jiao)之下(xia)所含氫和(he)氦(hai)的(de)(de)比例較(jiao)低,由(you)于沒(mei)有太空船實際深(shen)入(ru)大氣(qi)層的(de)(de)分析,除了木星(xing)之外的(de)(de)行星(xing)至今仍(reng)沒(mei)有重元素數量的(de)(de)精確數據。
木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量是(shi)(shi)(shi)太(tai)陽(yang)系(xi)其他行星(xing)(xing)質(zhi)量總和的(de)(de)(de)(de)2.5倍(bei),由(you)于它(ta)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量是(shi)(shi)(shi)是(shi)(shi)(shi)如此巨大,因此太(tai)陽(yang)系(xi)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)心落在太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)表面之(zhi)(zhi)外,距離(li)太(tai)陽(yang)中心1.068太(tai)陽(yang)半(ban)徑。雖然(ran)木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)直徑是(shi)(shi)(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)11倍(bei),非常巨大,但是(shi)(shi)(shi)它(ta)的(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)很低,所以木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)體(ti)積是(shi)(shi)(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)1,321倍(bei),但質(zhi)量只是(shi)(shi)(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)318倍(bei)。木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)半(ban)徑是(shi)(shi)(shi)太(tai)陽(yang)半(ban)徑的(de)(de)(de)(de)十分(fen)之(zhi)(zhi)一,質(zhi)量是(shi)(shi)(shi)太(tai)陽(yang)質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)千分(fen)之(zhi)(zhi)一,所以兩者(zhe)的(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)是(shi)(shi)(shi)相似的(de)(de)(de)(de)。"木(mu)星(xing)(xing)質(zhi)量"(MJ或MJup)通常被做為描(miao)述其它(ta)天體(ti),特別是(shi)(shi)(shi)系(xi)外行星(xing)(xing)和棕矮(ai)星(xing)(xing),的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量單位。因此,例如系(xi)外行星(xing)(xing)HD 209458 b的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量是(shi)(shi)(shi)0.69MJup,而(er)仙女座κb的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量是(shi)(shi)(shi)12.8MJup。
理論模型顯示如果(guo)木星(xing)(xing)的質(zhi)(zhi)(zhi)量比現在(zai)更大(da)(da),而不(bu)是(shi)僅(jin)有目(mu)前的質(zhi)(zhi)(zhi)量,它將會(hui)繼續收(shou)縮(suo)。質(zhi)(zhi)(zhi)量上的些(xie)許改變,不(bu)會(hui)讓木星(xing)(xing)的半徑(jing)有明顯的變化,大(da)(da)約(yue)要在(zai)500地球(qiu)質(zhi)(zhi)(zhi)量(1.6MJup)才會(hui)有明顯的改變。盡管隨著質(zhi)(zhi)(zhi)量的增(zeng)(zeng)加,內部會(hui)因為壓(ya)力的增(zeng)(zeng)加而縮(suo)小體積(ji)。結(jie)果(guo)是(shi),木星(xing)(xing)被認為是(shi)一顆幾(ji)乎達到了行星(xing)(xing)結(jie)構和演化史所(suo)能決(jue)定的最大(da)(da)半徑(jing)。隨著質(zhi)(zhi)(zhi)量的增(zeng)(zeng)加,收(shou)縮(suo)的過程(cheng)會(hui)繼續下去(qu),直到達到可察(cha)覺的恒星(xing)(xing)形成質(zhi)(zhi)(zhi)量,大(da)(da)約(yue)是(shi)50MJup的高質(zhi)(zhi)(zhi)量棕矮(ai)星(xing)(xing)。
然(ran)而,需要75倍的(de)(de)(de)(de)木星(xing)質量(liang)(liang)才(cai)能(neng)使氫穩定的(de)(de)(de)(de)融合成為一顆(ke)恒星(xing)。最小(xiao)的(de)(de)(de)(de)紅矮星(xing),半徑大(da)(da)約(yue)只是木星(xing)的(de)(de)(de)(de)30%。盡(jin)管如此,木星(xing)仍(reng)然(ran)散發出更多的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)。它接受來自(zi)太陽的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang),而內部(bu)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)也幾乎和(he)接受自(zi)太陽的(de)(de)(de)(de)總能(neng)量(liang)(liang)相等。這些額(e)外的(de)(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)是由(you)開爾(er)文-亥姆霍茲(zi)機制(zhi)通過收縮產(chan)生的(de)(de)(de)(de)。這個過程造(zao)成木星(xing)每(mei)年縮小(xiao)約(yue)2厘米。當木星(xing)形成的(de)(de)(de)(de)時候,它比現在要略大(da)(da)一點(dian)。
木星(xing)(xing)(xing)可(ke)能有一個(ge)石(shi)質的(de)(de)(de)內(nei)核,被(bei)一層(ceng)含(han)有少量(liang)氦,主要(yao)是(shi)氫(qing)(qing)元素(su)的(de)(de)(de)液(ye)(ye)態(tai)(tai)金屬氫(qing)(qing)包覆著。內(nei)核上(shang)則(ze)是(shi)大部(bu)分的(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)物質集(ji)結(jie)地(di),以液(ye)(ye)態(tai)(tai)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)形式存在(zai)。這些木星(xing)(xing)(xing)上(shang)最普通的(de)(de)(de)形式基礎可(ke)能只在(zai)40億帕壓強(qiang)下才(cai)存在(zai),木星(xing)(xing)(xing)內(nei)部(bu)就(jiu)是(shi)這種(zhong)環境(土星(xing)(xing)(xing)也是(shi))液(ye)(ye)態(tai)(tai)金屬氫(qing)(qing)由離子(zi)化的(de)(de)(de)質子(zi)與電(dian)(dian)子(zi)組成。在(zai)木星(xing)(xing)(xing)內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)溫(wen)度壓強(qiang)下氫(qing)(qing)氣是(shi)液(ye)(ye)態(tai)(tai)的(de)(de)(de),而非氣態(tai)(tai),這使它成為(wei)了(le)木星(xing)(xing)(xing)磁場的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)指(zhi)揮者與根源(yuan),木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁場強(qiang)度大約10高(gao)斯,比地(di)球(qiu)大10倍(bei)。同樣(yang)在(zai)這一層(ceng)也可(ke)能含(han)有一些氦和微量(liang)的(de)(de)(de)冰。木星(xing)(xing)(xing)還(huan)是(shi)天(tian)空(kong)中已知的(de)(de)(de)最強(qiang)的(de)(de)(de)射電(dian)(dian)源(yuan)之一。
木星(xing)內(nei)部的(de)溫度(du)(du)和壓(ya)(ya)力(li),由于開爾文-亥姆霍茲機制穩定地朝向核心增加。在(zai)壓(ya)(ya)力(li)為(wei)(wei)10帕的(de)”表(biao)面”,溫度(du)(du)大(da)約是340 K(67 °C;152 °F)。在(zai)氫相(xiang)變的(de)區域 -溫度(du)(du)達到臨界(jie)點- 氫成為(wei)(wei)金屬,相(xiang)信溫度(du)(du)是10,000 K(9,700 °C;17,500 °F),壓(ya)(ya)力(li)的(de)200GPa。在(zai)核心邊界(jie)的(de)溫度(du)(du)估(gu)計為(wei)(wei)36,000 K(35,700 °C;64,300 °F),同時內(nei)部的(de)壓(ya)(ya)力(li)大(da)約是3,000至4,500GPa。
木星(xing)(xing)有著太陽系內最(zui)大的行星(xing)(xing)大氣層(ceng),跨越的高度(du)超過5,000km(3,107mi)。由于(yu)木星(xing)(xing)沒有固體的表面,它的大氣層(ceng)基礎通常被認為是(shi)大氣壓力等于(yu)1MPa(10bar),或十倍(bei)于(yu)地球表面壓力之處。
云層
木(mu)(mu)星(xing)的(de)大(da)(da)氣(qi)組成中(zhong)(zhong),按(an)分(fen)(fen)子數(shu)量來看,81%是氫氣(qi),18%是氦氣(qi),按(an)質量則(ze)分(fen)(fen)別是75%和(he)24%。只有(you)約1%左右的(de)其他氣(qi)體(ti),其中(zhong)(zhong)包(bao)括(kuo)甲烷(wan)、水(shui)蒸氣(qi)、氨(an)氣(qi)等。這與(yu)太陽(yang)系(xi)的(de)前身-原始(shi)太陽(yang)星(xing)云的(de)組成相近,但木(mu)(mu)星(xing)中(zhong)(zhong)較(jiao)重(zhong)元素(su)的(de)比(bi)例卻(que)比(bi)原始(shi)太陽(yang)星(xing)云多(duo)(duo)數(shu)倍。同(tong)為氣(qi)體(ti)行星(xing)的(de)土(tu)星(xing)也是類似的(de)組成,但天王(wang)星(xing)及海王(wang)星(xing)中(zhong)(zhong)的(de)氫和(he)氦就少得多(duo)(duo)。由于(yu)木(mu)(mu)星(xing)有(you)較(jiao)強的(de)內(nei)部能源,致(zhi)使其赤(chi)道與(yu)兩極溫差不大(da)(da),不超(chao)過3℃,因此木(mu)(mu)星(xing)上(shang)南北風(feng)很小,主要是東西風(feng),最大(da)(da)風(feng)速達130~150米/秒。木(mu)(mu)星(xing)大(da)(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)充(chong)滿了稠密活躍的(de)云系(xi)。各種顏色(se)的(de)云層像波浪一樣在激烈(lie)翻騰著。在木(mu)(mu)星(xing)大(da)(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)還觀測到有(you)閃電(dian)和(he)雷暴。由于(yu)木(mu)(mu)星(xing)的(de)快速自轉,因此能在它(ta)的(de)大(da)(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)觀測到與(yu)赤(chi)道平(ping)行的(de)、明暗交替的(de)帶(dai)紋其中(zhong)(zhong)的(de)亮帶(dai)是向上(shang)運動的(de)區域,暗紋則(ze)是較(jiao)低(di)和(he)較(jiao)暗的(de)云。
木星表面有(you)紅、褐、白等五彩繽紛的(de)(de)條(tiao)紋圖案,可(ke)以(yi)推測木星大(da)氣中的(de)(de)風向是平行于赤道方向,因區域的(de)(de)不同而(er)(er)交(jiao)互吹著西(xi)風及東風,是木星大(da)氣的(de)(de)一向明顯特征。大(da)氣中含有(you)極微的(de)(de)甲(jia)烷、乙(yi)炔之類(lei)的(de)(de)有(you)機(ji)成(cheng)份,而(er)(er)且有(you)打雷現象生(sheng)成(cheng)有(you)機(ji)物的(de)(de)機(ji)率相(xiang)當大(da)。
大紅斑與渦旋
木星的大(da)紅(hong)(hong)(hong)斑位于南(nan)緯23°處,東西長(chang)(chang)4萬公里,南(nan)北(bei)寬1.3萬公里。探測器發現,大(da)紅(hong)(hong)(hong)斑是(shi)一團激烈上(shang)升的氣(qi)流(liu),呈深(shen)褐色(se)。這(zhe)個彩(cai)色(se)的氣(qi)旋以逆時針方向轉動(dong)。在大(da)紅(hong)(hong)(hong)斑中(zhong)心部分有個小顆粒,是(shi)大(da)紅(hong)(hong)(hong)斑的核(he),其大(da)小約(yue)幾百(bai)公里。這(zhe)個核(he)在周圍的反時針漩渦運(yun)動(dong)中(zhong)維持不動(dong)。大(da)紅(hong)(hong)(hong)斑的壽命很長(chang)(chang),可維持幾百(bai)年(nian)或更久。大(da)紅(hong)(hong)(hong)斑的豔麗紅(hong)(hong)(hong)色(se)令人印(yin)象深(shen)刻(ke),顏色(se)似(si)乎來自(zi)紅(hong)(hong)(hong)磷。
鵝蛋形物體的(de)(de)自轉是逆時針方向(xiang),周期大(da)(da)約(yue)是六天。大(da)(da)紅(hong)斑的(de)(de)維度是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)(da)到可以(yi)容得下2至(zhi)3顆地球。這個風暴的(de)(de)最大(da)(da)高(gao)度比周圍的(de)(de)云層高(gao)出約(yue)8km(5mi)。
風暴(bao)(bao)通(tong)(tong)常都發生在巨行(xing)星大氣(qi)層(ceng)(ceng)的(de)(de)湍(tuan)流內,木星也有白色(se)和(he)棕(zong)色(se)的(de)(de)鵝(e)蛋形風暴(bao)(bao),但較小的(de)(de)那些(xie)風暴(bao)(bao)通(tong)(tong)常都不會被命(ming)名。白色(se)的(de)(de)鵝(e)蛋傾向(xiang)于包(bao)含大氣(qi)層(ceng)(ceng)上層(ceng)(ceng),相對(dui)較低(di)溫的(de)(de)云。棕(zong)色(se)鵝(e)蛋形是較溫暖和(he)位(wei)于普通(tong)(tong)云層(ceng)(ceng)。這種(zhong)風暴(bao)(bao)持(chi)續的(de)(de)時間(jian)可(ke)(ke)以只有幾個(ge)小時,也可(ke)(ke)以長達(da)數個(ge)世紀。
隨著行(xing)星(xing)際空間(jian)探(tan)測器(qi)的(de)(de)(de)(de)發射,不斷揭示出太陽系天(tian)體(ti)中許(xu)多(duo)前(qian)所(suo)未知的(de)(de)(de)(de)事(shi)實,木(mu)(mu)星(xing)環(huan)的(de)(de)(de)(de)發現就是其中的(de)(de)(de)(de)一(yi)個早在1974年(nian)“先鋒11號(hao)”探(tan)測器(qi)訪問木(mu)(mu)星(xing)時(shi),就曾(ceng)在離(li)木(mu)(mu)星(xing)約13萬公(gong)(gong)里處觀測到(dao)(dao)高能帶電(dian)粒(li)子的(de)(de)(de)(de)吸收特征。兩年(nian)后(hou)有(you)人(ren)(ren)提(ti)出這一(yi)現象可(ke)用(yong)木(mu)(mu)星(xing)存在塵埃環(huan)來說(shuo)明。可(ke)惜(xi)當時(shi)無人(ren)(ren)作(zuo)進一(yi)步(bu)的(de)(de)(de)(de)定(ding)量研(yan)究以(yi)推測這一(yi)假(jia)設(she)環(huan)的(de)(de)(de)(de)物理性質1977年(nian)8月20日和9月5日美(mei)國先后(hou)發射了“旅行(xing)者(zhe)1號(hao)”和“旅行(xing)者(zhe)2號(hao)”空間(jian)探(tan)測器(qi)經過一(yi)年(nian)半的(de)(de)(de)(de)長途跋涉“旅行(xing)者(zhe)1號(hao)”穿過木(mu)(mu)星(xing)赤道面,這時(shi)它所(suo)攜(xie)帶的(de)(de)(de)(de)窄角(jiao)照相機在離(li)木(mu)(mu)星(xing)120萬公(gong)(gong)里的(de)(de)(de)(de)地方拍到(dao)(dao)了亮度(du)十分暗弱的(de)(de)(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)環(huan)的(de)(de)(de)(de)照片同年(nian)7月后(hou)其到(dao)(dao)達的(de)(de)(de)(de)“旅行(xing)者(zhe)2號(hao)”又獲得了有(you)關木(mu)(mu)星(xing)環(huan)的(de)(de)(de)(de)更多(duo)的(de)(de)(de)(de)信息。
根據(ju)對(dui)空間飛船所拍得照片的(de)(de)研究,現已知(zhi)道木(mu)星環(huan)(huan)系主要由亮環(huan)(huan)、暗環(huan)(huan)和(he)暈三部分組成。環(huan)(huan)的(de)(de)厚度不超過30公(gong)(gong)里(li)亮環(huan)(huan)離(li)木(mu)星中(zhong)心約(yue)(yue)13萬(wan)公(gong)(gong)里(li),寬6000公(gong)(gong)里(li)。暗環(huan)(huan)在亮環(huan)(huan)的(de)(de)內側,寬可(ke)達5萬(wan)公(gong)(gong)里(li),其(qi)內邊(bian)緣幾乎同木(mu)星大(da)氣層相接。亮環(huan)(huan)的(de)(de)不透明度很低,其(qi)環(huan)(huan)粒(li)只(zhi)能(neng)截(jie)收(shou)通過陽光的(de)(de)萬(wan)分之(zhi)一(yi)左(zuo)右(you)。靠近亮環(huan)(huan)的(de)(de)外緣有(you)一(yi)寬約(yue)(yue)700公(gong)(gong)里(li)的(de)(de)亮帶它比環(huan)(huan)的(de)(de)其(qi)余部分約(yue)(yue)亮10%,暗環(huan)(huan)的(de)(de)亮度只(zhi)及亮度環(huan)(huan)的(de)(de)幾分之(zhi)一(yi)。暈的(de)(de)延伸范圍(wei)可(ke)達環(huan)(huan)面上(shang)下各(ge)1萬(wan)公(gong)(gong)里(li)它在暗環(huan)(huan)兩旁(pang)延伸到最遠點,外邊(bian)界則比亮環(huan)(huan)略(lve)遠。據(ju)推算,環(huan)(huan)粒(li)的(de)(de)大(da)小(xiao)約(yue)(yue)為2微(wei)米(mi),真可(ke)算是(shi)微(wei)粒(li)。這種(zhong)微(wei)米(mi)量級的(de)(de)微(wei)粒(li)因輻射壓力、微(wei)隕星撞擊等原因壽命大(da)大(da)短于太(tai)陽系壽命。為了(le)(le)證實木(mu)星環(huan)(huan)是(shi)一(yi)種(zhong)相對(dui)穩(wen)定結(jie)構這一(yi)說法人(ren)們提出(chu)了(le)(le)維(wei)持這種(zhong)小(xiao)塵埃粒(li)子(zi)數(shu)量的(de)(de)動態穩(wen)定的(de)(de)幾種(zhong)可(ke)能(neng)的(de)(de)環(huan)(huan)粒(li)補充源。
木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)比土星(xing)(xing)(xing)暗( 反(fan)照率為(wei)(wei)0.05 )它們(men)由許多(duo)粒狀(zhuang)的(de)(de)巖石質材(cai)料組成。過去有(you)(you)人猜(cai)測,在(zai)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)附近有(you)(you)一(yi)個(ge)塵埃(ai)層或環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan),但一(yi)直未能證實。1979年3月,“旅行者1號(hao)”考察木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)時,拍攝到(dao)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)照片(pian),不久,“旅行者2號(hao)”又(you)獲得了木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)更多(duo)情況,終于證實木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)也有(you)(you)光環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)。木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)光環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)形狀(zhuang)像個(ge)薄圓盤,其厚度約為(wei)(wei)30公里(li)(li),寬度約為(wei)(wei)9400公里(li)(li),離木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)12.8萬(wan)公里(li)(li)。光環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)分(fen)為(wei)(wei)內(nei)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和外(wai)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan),外(wai)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)較(jiao)亮(liang),內(nei)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)較(jiao)暗幾乎與木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣層相接。光環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)光譜型為(wei)(wei)G型,光環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)也環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)繞著木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)公轉,7小時轉一(yi)圈。木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)光環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)是由許多(duo)黑色碎(sui)石塊構成的(de)(de),石塊直徑在(zai)數(shu)(shu)十米到(dao)數(shu)(shu)百米之間。由于黑石塊不反(fan)射太陽光,因而長期以來一(yi)直未被我們(men)發現。
木星(xing)(xing)(xing)的兩極有(you)極光(guang),這似乎是從木衛一(yi)上火山噴發出的物質沿著木星(xing)(xing)(xing)的引(yin)力線進入(ru)木星(xing)(xing)(xing)大(da)氣而形成(cheng)的。木星(xing)(xing)(xing)有(you)光(guang)環,光(guang)環系(xi)統是太陽系(xi)巨行星(xing)(xing)(xing)的一(yi)個共同(tong)特征(zheng),主要由黑色碎(sui)石塊(kuai)和雪團(tuan)等物質組成(cheng)。木星(xing)(xing)(xing)的光(guang)環很難觀測到它沒有(you)土星(xing)(xing)(xing)那(nei)么顯著壯觀,但(dan)也可以分(fen)成(cheng)四圈(quan)。木星(xing)(xing)(xing)環約有(you)9400公(gong)里寬,但(dan)厚度不(bu)到30公(gong)里,光(guang)環繞木星(xing)(xing)(xing)旋轉一(yi)周(zhou) 需要大(da)約7小時。
木星(xing)有(you)一(yi)個(ge)同土(tu)星(xing)般的(de)環(huan),不過又(you)小又(you)微弱。它們的(de)發現(xian)純屬(shu)意料(liao)之(zhi)外,只是由(you)于兩個(ge)旅行(xing)者1號(hao)的(de)科學家一(yi)再堅持航行(xing)10億(yi)千(qian)米后(hou),應該去(qu)看一(yi)下是否有(you)光(guang)環(huan)存在。其他人都認為(wei)發現(xian)光(guang)環(huan)的(de)可(ke)能(neng)性為(wei)零,但(dan)事實上(shang)它們是存在的(de)。這兩個(ge)科學家想出的(de)真(zhen)是一(yi)條妙計啊。它們后(hou)來被(bei)地面上(shang)的(de)望(wang)遠鏡拍(pai)了照。
木星(xing)光環中的(de)粒(li)子可能并不(bu)是(shi)穩定地(di)存(cun)在(由大(da)氣層和磁場的(de)作用(yong))。這樣一來,如(ru)果光環要保持形(xing)狀,它們需被不(bu)停(ting)地(di)補充。兩顆處在光環中公轉的(de)小衛(wei)星(xing):木衛(wei)十六和木衛(wei)十七,顯而易見是(shi)光環資(zi)源的(de)最佳候選(xuan)。
伽(jia)利略號飛(fei)行器對木星大(da)氣的(de)(de)探(tan)測發現在(zai)木星光(guang)環(huan)和最外層大(da)氣層之間另存在(zai)了一(yi)個強(qiang)輻(fu)射(she)帶(dai),大(da)致相當于(yu)電離層輻(fu)射(she)帶(dai)的(de)(de)十(shi)倍強(qiang)。驚人的(de)(de)是,新(xin)發現的(de)(de)帶(dai)中含有來自(zi)不(bu)知何(he)方的(de)(de)高(gao)能量氦(hai)離子。
1979年3月,“旅行者一號”探測器(qi)穿越木星(xing)赤(chi)道平面(mian)時,在離地球6億千米處(chu)發回大量的珍貴照片(pian)。出乎人們所料(liao)發現(xian)木星(xing)和土星(xing)一樣也擁有光(guang)環。4個(ge)月后,旅行者2號探測器(qi)飛(fei)臨(lin)木星(xing)證實了這個(ge)結論。
木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)光環(huan)(huan)和土星(xing)(xing)(xing)光環(huan)(huan)有很(hen)大不(bu)同(tong)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)光環(huan)(huan)是(shi)彌散透明的(de)(de)(de)(de),由亮(liang)環(huan)(huan)、暗(an)環(huan)(huan)和暈(yun)三(san)部分組成。亮(liang)環(huan)(huan)在(zai)暗(an)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)外邊暈(yun)為一(yi)層極薄的(de)(de)(de)(de)塵云,將亮(liang)環(huan)(huan)和暗(an)環(huan)(huan)整個包(bao)圍起來。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)是(shi)由大量的(de)(de)(de)(de)塵埃和黑色的(de)(de)(de)(de)碎石(shi)組成,不(bu)反光,肉眼無法看到以周期為7小時左右(you)的(de)(de)(de)(de)速度圍繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)旋轉。暗(an)淡單薄的(de)(de)(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)套在(zai)龐大的(de)(de)(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)身(shen)軀上(shang),發現它確實是(shi)極不(bu)容易的(de)(de)(de)(de)。
木(mu)星(xing)(xing)是人(ren)類(lei)迄今(jin)為止發(fa)(fa)現(xian)的(de)天然衛(wei)(wei)星(xing)(xing)最多的(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing),已發(fa)(fa)現(xian)69顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。木(mu)星(xing)(xing)運動正逐(zhu)漸地(di)變(bian)緩。同(tong)樣相同(tong)的(de)引潮(chao)力也(ye)改變(bian)了衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)軌(gui)道,使它們慢(man)慢(man)地(di)逐(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)三由引潮(chao)力影響而使公(gong)轉共動關(guan)系(xi)固定為1:2:4,并共同(tong)變(bian)化。木(mu)衛(wei)(wei)四(si)也(ye)是這(zhe)其中一個部分(fen),在未來的(de)數億年里(li),木(mu)衛(wei)(wei)四(si)也(ye)將被鎖定,以木(mu)衛(wei)(wei)三的(de)兩(liang)倍(bei)公(gong)轉周期,以木(mu)衛(wei)(wei)一的(de)八倍(bei)來運行(xing)(xing)。木(mu)星(xing)(xing)的(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)由宙斯(si)一生中所接觸過的(de)人(ren)來命名(大多是他的(de)情人(ren))。
木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)可分為(wei)(wei)三(san)(san)群(qun):最靠近木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)群(qun)——木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)六、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)四(si)(si)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)五和四(si)(si)顆伽利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)等(deng)8顆軌道偏(pian)心率都小于0.01,順行,屬于規(gui)(gui)則(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing);其余均屬不規(gui)(gui)則(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)。離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)稍遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)群(qun)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)——木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)三(san)(san)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)及(ji)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)七,偏(pian)心離為(wei)(wei)0.11~0.21,順行。離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)最遠(yuan)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)群(qun)——木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)二、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)一(yi)(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)八及(ji)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)九,偏(pian)心率0.17~0.38、逆行。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)二、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四(si)(si)于1610年由(you)伽利略(lve)發現,稱為(wei)(wei)伽利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)。1892年巴納德用(yong)望(wang)遠(yuan)鏡發現了(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五其他衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)都是(shi)1904年以后用(yong)照(zhao)相(xiang)方法陸續發現的(de)(de)(de)(de)。“旅行者號”飛船于1979年發現了(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)四(si)(si),1980年又先后發現木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)五和木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)六。除四(si)(si)個伽利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)外,其余的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)半徑多是(shi)幾公里到20公里的(de)(de)(de)(de)大石頭(tou)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)(san)較大其半徑為(wei)(wei)2631公里。
木(mu)星的(de)四個伽(jia)利略衛(wei)星和木(mu)衛(wei)五的(de)軌道幾(ji)乎在木(mu)星的(de)赤道面上。
木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)強(qiang)度是地(di)球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)14倍,范圍從赤道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)4.2高(gao)斯(si)(0.42mT)到極(ji)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)10至14高(gao)斯(si)(1.0-1.4mT),是太陽系最強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)(除了太陽黑子(zi))。這(zhe)個場(chang)被認為是由渦流(liu)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de) -旋流(liu)運動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)導(dao)電材料- 核心(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液態(tai)金屬氫。在(zai)(zai)埃歐衛星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)火山釋放(fang)出大(da)(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)二氧化硫,形(xing)成沿著衛星(xing)(xing)軌(gui)道的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)體環。這(zhe)些氣(qi)體在(zai)(zai)磁(ci)層內被電離(li),生(sheng)成硫和氧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)離(li)子(zi)。它們與(yu)源自木星(xing)(xing)大(da)(da)氣(qi)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫離(li)子(zi),在(zai)(zai)木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道平面形(xing)成等離(li)子(zi)片。這(zhe)些片狀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)等離(li)子(zi)與(yu)行星(xing)(xing)一起轉動,造成進入磁(ci)場(chang)平面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變形(xing)偶極(ji)磁(ci)場(chang)。在(zai)(zai)等離(li)子(zi)片內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電流(liu)產生(sheng)強(qiang)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無線(xian)電訊(xun)號,造成范圍在(zai)(zai)0.6至30MHz的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)爆發(fa)。
木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)層的(de)(de)(de)范(fan)圍大而(er)且結構復雜,在(zai)距(ju)離(li)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)140-700萬(wan)公里之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)巨(ju)大空間(jian)都是(shi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁(ci)層;而(er)地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)磁(ci)層只(zhi)在(zai)距(ju)地(di)心5~7萬(wan)公里的(de)(de)(de)范(fan)圍內(nei)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)四個(ge)大衛星(xing)(xing)(xing)都被木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁(ci)層所屏蔽,使之(zhi)免遭(zao)太(tai)(tai)陽(yang)風的(de)(de)(de)襲擊(ji)。地(di)球(qiu)周圍有條稱(cheng)為范(fan)艾倫帶(dai)的(de)(de)(de)輻射帶(dai),木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)周圍也有這樣(yang)的(de)(de)(de)輻射帶(dai)。美國的(de)(de)(de)“旅行(xing)(xing)者1號”還發現(xian)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)背向太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)一面有3萬(wan)公里長(chang)的(de)(de)(de)北(bei)極光。1981年初,當“旅行(xing)(xing)者2號”早已(yi)離(li)開(kai)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)層飛奔土星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)途中,曾再次受(shou)到木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)場的(de)(de)(de)影響。由此看來,木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)尾至少拖長(chang)到了6000萬(wan)公里以外。
木(mu)星(xing)的(de)(de)磁(ci)氣(qi)圈(quan)分布范圍比(bi)地(di)球(qiu)磁(ci)氣(qi)圈(quan)的(de)(de)范圍大上100多倍,是太陽(yang)系(xi)中最大的(de)(de)磁(ci)氣(qi)圈(quan)。由于太陽(yang)風和(he)磁(ci)氣(qi)圈(quan)的(de)(de)作(zuo)用(yong)木(mu)星(xing)也(ye)和(he)地(di)球(qiu)一(yi)樣(yang)在極區有極光產生,強度(du)約(yue)為(wei)地(di)球(qiu)的(de)(de)100倍。
木(mu)星(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)行(xing)星(xing)(xing)中唯一(yi)與太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)質(zhi)心位(wei)于太(tai)陽(yang)(yang)本(ben)體之(zhi)外的(de)(de),但也只(zhi)在太(tai)陽(yang)(yang)半(ban)徑之(zhi)外7%。木(mu)星(xing)(xing)至(zhi)太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)平(ping)均距(ju)離是(shi)(shi)(shi)7億(yi)7800萬(wan)千(qian)米(大約是(shi)(shi)(shi)地(di)球(qiu)(qiu)至(zhi)太(tai)陽(yang)(yang)距(ju)離的(de)(de)5.2倍(bei),或5.2天文單位(wei)),公(gong)轉太(tai)陽(yang)(yang)一(yi)周要11.8地(di)球(qiu)(qiu)年。這是(shi)(shi)(shi)土星(xing)(xing)公(gong)轉周期(qi)的(de)(de)五分(fen)之(zhi)二,也就是(shi)(shi)(shi)說太(tai)陽(yang)(yang)系(xi)最大的(de)(de)兩顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)之(zhi)間形成(cheng)5:2的(de)(de)共振軌(gui)道(dao)周期(qi)。木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)橢圓軌(gui)道(dao)相(xiang)對(dui)于地(di)球(qiu)(qiu)軌(gui)道(dao)傾斜1.31°,因(yin)為(wei)離心率0.048,因(yin)此(ci)近日點和遠日點的(de)(de)距(ju)離相(xiang)差(cha)7,500萬(wan)千(qian)米。木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)軌(gui)道(dao)傾角相(xiang)較于地(di)球(qiu)(qiu)和火星(xing)(xing)非(fei)常小,只(zhi)有3.13°,因(yin)此(ci)沒有明顯的(de)(de)季節變化。
木(mu)星(xing)的(de)自轉(zhuan)是太陽系所(suo)有(you)行星(xing)中最快的(de),對其軸完成(cheng)一次旋轉(zhuan)的(de)時(shi)間(jian)少于(yu)10小時(shi);這造成(cheng)的(de)赤(chi)道(dao)隆(long)起,在地球以(yi)業(ye)余的(de)小望(wang)遠鏡就可以(yi)很容易看出(chu)來。這顆(ke)行星(xing)是顆(ke)扁球體,意思是他的(de)赤(chi)道(dao)直(zhi)(zhi)徑比(bi)兩極(ji)之間(jian)的(de)直(zhi)(zhi)徑長。木(mu)星(xing)的(de)赤(chi)道(dao)直(zhi)(zhi)徑比(bi)通(tong)過兩極(ji)的(de)直(zhi)(zhi)徑長9,275km(5,763mi)。
因為木星不是(shi)固體,他的(de)上層(ceng)大(da)氣(qi)有著較(jiao)差自轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)。木星極區(qu)大(da)氣(qi)層(ceng)的(de)自轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)周(zhou)(zhou)期(qi)(qi)比赤道的(de)長約5分鐘,有三個系(xi)統做為參考框架,特別是(shi)在描(miao)繪(hui)大(da)氣(qi)運動的(de)特征。系(xi)統I適用(yong)于緯度(du)10°N至10°S的(de)范圍,是(shi)最(zui)短的(de)9h50m30.0s。系(xi)統II適用(yong)于從南至北所有的(de)緯度(du),它(ta)的(de)周(zhou)(zhou)期(qi)(qi)是(shi)9h55m40.6s。系(xi)統III最(zui)早是(shi)電波天文學(xue)定義的(de),對應于行(xing)星磁層(ceng)的(de)自轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),它(ta)的(de)周(zhou)(zhou)期(qi)(qi)是(shi)木星的(de)官方周(zhou)(zhou)期(qi)(qi)。
一般小(xiao)型的(de)(de)雙筒望遠鏡可以(yi)(yi)看到(dao)木(mu)(mu)星以(yi)(yi)及(ji)身旁的(de)(de)四大(da)(da)(da)衛(wei)星,因為他的(de)(de)光度十分(fen)明亮,所(suo)以(yi)(yi)即(ji)使是在(zai)大(da)(da)(da)都市(shi)中(zhong)(zhong)也可以(yi)(yi)在(zai)夜空中(zhong)(zhong)找到(dao)他的(de)(de)位置。在(zai)小(xiao)型天文望遠鏡中(zhong)(zhong),可以(yi)(yi)看到(dao)木(mu)(mu)星較清晰的(de)(de)結(jie)構如大(da)(da)(da)紅(hong)斑以(yi)(yi)及(ji)與(yu)四大(da)(da)(da)衛(wei)星,且衛(wei)星與(yu)木(mu)(mu)星的(de)(de)相對位置會隨時間而(er)改變,就像一個"小(xiao)太陽系"一樣,十分(fen)有趣。
先驅者號
美國(guo)宇航局于(yu)1972年3月發射了(le)“先(xian)驅(qu)者”10號探測(ce)器,這(zhe)是第一個探測(ce)木星(xing)(xing)的使者,它穿越危險(xian)的小行星(xing)(xing)帶和木星(xing)(xing)周圍的強輻射區(qu),經過一年零九個月,行程10億千(qian)米,于(yu)1973年10月飛臨木星(xing)(xing),探測(ce)到(dao)木星(xing)(xing)規模(mo)宏(hong)大的磁層研究了(le)木星(xing)(xing)大氣(qi)傳回了(le)三百多幅木星(xing)(xing)圖形。
1973年4月美國又發射(she)(she)了(le)“先驅者”11號(hao)(hao)探測器,1974年12月5日到達木(mu)星它離(li)木(mu)星表面距離(li)最短是只有(you)4.6萬千米,比“先驅者”10號(hao)(hao)更近。送(song)回了(le)有(you)關木(mu)星磁場(chang)、輻射(she)(she)帶、中(zhong)立、溫度(du)、大氣結構等(deng)情況,并觀測到了(le)木(mu)星南極地(di)帶。
旅行者號
1977年8月20日(ri)和9月5日(ri),美國(guo)先(xian)(xian)后發(fa)射了(le)旅(lv)行(xing)(xing)者2號(hao)和1號(hao)探(tan)(tan)測(ce)器這兩(liang)(liang)個姊妹探(tan)(tan)測(ce)器沿著兩(liang)(liang)條不(bu)同的軌(gui)道飛行(xing)(xing)。擔(dan)負探(tan)(tan)測(ce)太陽系外(wai)圍(wei)行(xing)(xing)星(xing)(xing)的任務發(fa)射一(yi)(yi)百天(tian)后,旅(lv)行(xing)(xing)者1號(hao)超過(guo)旅(lv)行(xing)(xing)者2號(hao),并(bing)先(xian)(xian)期(qi)到達木(mu)(mu)星(xing)(xing)考察。1979年3月5日(ri),旅(lv)行(xing)(xing)者1號(hao)在距(ju)木(mu)(mu)星(xing)(xing)27.5萬(wan)公里處與木(mu)(mu)星(xing)(xing)會合,拍攝了(le)木(mu)(mu)星(xing)(xing)及(ji)其衛星(xing)(xing)的幾(ji)千(qian)張(zhang)照片并(bing)傳回地球。通過(guo)這些(xie)照片可以發(fa)現木(mu)(mu)星(xing)(xing)周圍(wei)也有(you)一(yi)(yi)個光環,還探(tan)(tan)測(ce)到木(mu)(mu)星(xing)(xing)的衛星(xing)(xing)上有(you)火(huo)山爆(bao)發(fa)活動(dong)。旅(lv)行(xing)(xing)者2號(hao)于1979年7月9日(ri)到達木(mu)(mu)星(xing)(xing)附近,從木(mu)(mu)星(xing)(xing)及(ji)其衛星(xing)(xing)中(zhong)間(jian)穿過(guo),在距(ju)木(mu)(mu)星(xing)(xing)72萬(wan)公里處拍攝了(le)幾(ji)千(qian)張(zhang)照片。
伽利略號
“伽(jia)利略(lve)”號探測器于1989年升(sheng)空,1995年12月抵達環(huan)木(mu)星(xing)軌道。它旅(lv)行了(le)28億(yi)英里,它的(de)終結日期比原來預計的(de)晚了(le)六年。伽(jia)利略(lve)號繞木(mu)星(xing)飛(fei)行了(le)34圈,獲得了(le)有(you)關木(mu)星(xing)大氣層的(de)第一手探測資料(liao),在1995年將一個探測器放到了(le)木(mu)星(xing)上。它發現在木(mu)星(xing)的(de)衛(wei)星(xing)歐羅巴(Europa)、Ganymede、Callisto的(de)地下(xia)有(you)咸(xian)水,還發現木(mu)星(xing)衛(wei)星(xing)上有(you)劇烈的(de)火山爆(bao)發。
“伽利略”號(hao)探測器在2003年(nian)年(nian)9月(yue)21日墜毀于木(mu)星(xing),以此結束其近14年(nian)的太空(kong)探索生(sheng)涯。這將是美國宇(yu)航(hang)局自(zi)1999年(nian)以來首次控制探測器在地球之外的天(tian)體上(shang)墜毀。
朱諾號
美國宇航局(ju)2008年11月(yue)宣布,已(yi)將木(mu)星(xing)定(ding)(ding)為下一個探(tan)索(suo)天空(kong)的(de)(de)(de)遠大目標,NASA將在2011年8月(yue)發(fa)射一個新的(de)(de)(de)木(mu)星(xing)探(tan)測器“朱諾”,展開對木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)深入探(tan)測,該探(tan)測器首(shou)先繞地(di)球運行至2013年,利用地(di)球引力將“朱諾”彈射到(dao)外(wai)太陽系(xi);預(yu)計在2016年中期到(dao)達木(mu)星(xing)軌道(dao)。此(ci)后(hou),“朱諾”每年大約(yue)繞木(mu)星(xing)運轉32圈,探(tan)測木(mu)星(xing)內部(bu)的(de)(de)(de)結構情況;測定(ding)(ding)木(mu)星(xing)大氣(qi)成分(fen);研究木(mu)星(xing)大氣(qi)對流情況以及(ji)探(tan)討木(mu)星(xing)磁場起源和磁層(ceng),通過它的(de)(de)(de)探(tan)測,科學家希望了(le)解(jie)木(mu)星(xing)這顆巨行星(xing)的(de)(de)(de)形成、演化和本體內部(bu)結構以及(ji)木(mu)星(xing)衛星(xing)等。全部(bu)任(ren)務(wu)計劃(hua)于(yu)2017年10月(yue)結束。
“朱諾號”探(tan)測器于2018年2月7日(ri)上午(wu)在第11次近(jin)距離飛越這顆氣態巨行(xing)星時,采(cai)用了(le)彩色增強的(de)延時圖像序列(lie)拍攝。
2018年2月,美國(guo)航空(kong)航天局(NASA)公布(bu)了由“朱諾”號衛星(xing)拍攝到的(de)一組木星(xing)南極(ji)的(de)圖像,醒目的(de)藍色漩渦以華(hua)麗的(de)圖案扭曲變幻,創造了令人驚嘆的(de)奇觀(guan)。
對木(mu)(mu)星的(de)考察表(biao)明(ming):木(mu)(mu)星正在向其宇宙空間釋放(fang)巨大能(neng)(neng)(neng)量。它(ta)所(suo)放(fang)出的(de)能(neng)(neng)(neng)量是它(ta)所(suo)獲得太陽能(neng)(neng)(neng)量的(de)兩倍這說明(ming)木(mu)(mu)星釋放(fang)能(neng)(neng)(neng)量的(de)一半來(lai)自于它(ta)的(de)內部。木(mu)(mu)星內部存(cun)在熱源。
眾所周(zhou)知,太(tai)陽(yang)(yang)之(zhi)所以不(bu)斷放射出大量(liang)的(de)(de)光和(he)熱,是(shi)因為太(tai)陽(yang)(yang)內部時刻進行(xing)著(zhu)核(he)(he)聚(ju)(ju)變反應(ying)(ying),在(zai)核(he)(he)聚(ju)(ju)變過程中釋放出大量(liang)的(de)(de)能(neng)量(liang)。木(mu)星(xing)(xing)是(shi)一個巨大的(de)(de)液態氫星(xing)(xing)球,本身已(yi)具備(bei)了無法比(bi)擬的(de)(de)天然核(he)(he)燃(ran)料,加之(zhi)木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)中心(xin)溫度已(yi)達到(dao)了28萬K,具備(bei)了進行(xing)熱核(he)(he)反應(ying)(ying)所需(xu)(xu)的(de)(de)高溫條件。至于(yu)熱核(he)(he)反應(ying)(ying)所需(xu)(xu)的(de)(de)高壓條件,就(jiu)木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)收縮(suo)速度和(he)對太(tai)陽(yang)(yang)放出的(de)(de)能(neng)量(liang)及攜(xie)能(neng)粒子的(de)(de)吸積特性(xing)來看,木(mu)星(xing)(xing)在(zai)經過幾十億年的(de)(de)演化之(zhi)后,中心(xin)壓可達到(dao)最初核(he)(he)反應(ying)(ying)時所需(xu)(xu)的(de)(de)壓力水平。
木(mu)(mu)星(xing)和太(tai)陽的(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)十分(fen)相(xiang)似,但是(shi)卻(que)沒有像(xiang)太(tai)陽那(nei)樣燃燒起來(lai),是(shi)因為它的(de)(de)質量(liang)太(tai)小。木(mu)(mu)星(xing)要成(cheng)(cheng)為像(xiang)太(tai)陽那(nei)樣的(de)(de)恒(heng)星(xing),需要將(jiang)(jiang)質量(liang)增(zeng)加到如今的(de)(de)100倍才行,根(gen)據天文學家的(de)(de)計算,只(zhi)有質量(liang)大于太(tai)陽質量(liang)的(de)(de)7%,才能進行聚變(bian)(bian)反應,發(fa)出(chu)光和熱。一(yi)旦木(mu)(mu)星(xing)上(shang)爆發(fa)了大規模的(de)(de)熱核反應,以(yi)千(qian)奇百怪的(de)(de)旋渦形(xing)式運動的(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)大氣層將(jiang)(jiang)充當釋(shi)放核熱能的(de)(de)“發(fa)射器(qi)”所以(yi),有些科學家猜測,再經(jing)過幾(ji)十億年之后,木(mu)(mu)星(xing)將(jiang)(jiang)會改變(bian)(bian)它的(de)(de)身份,從一(yi)顆行星(xing)變(bian)(bian)成(cheng)(cheng)一(yi)顆名副其實的(de)(de)恒(heng)星(xing)。
撞擊事件
1993年3月(yue)24日(ri)(ri),美國(guo)天(tian)(tian)(tian)文學家尤(you)金(jin)·蘇(su)梅克(ke)和卡羅琳·蘇(su)梅克(ke)以及天(tian)(tian)(tian)文愛(ai)好者戴維(wei)(wei)·列(lie)維(wei)(wei),利用美國(guo)加(jia)州(zhou)帕洛瑪天(tian)(tian)(tian)文臺的(de)46厘米天(tian)(tian)(tian)文望遠(yuan)鏡(jing)發(fa)現了一(yi)(yi)顆彗(hui)星(xing),遂(sui)以他(ta)們的(de)姓(xing)氏(shi)命名(ming)為蘇(su)梅克(ke)-列(lie)維(wei)(wei)9號(hao)彗(hui)星(xing)。這顆彗(hui)星(xing)被發(fa)現一(yi)(yi)年零兩(liang)個(ge)多月(yue)后(hou),于1994年7月(yue)16日(ri)(ri)至22日(ri)(ri),斷裂(lie)成21個(ge)碎塊,其中最(zui)大的(de)一(yi)(yi)塊寬約(yue)4公(gong)里,以每(mei)秒(miao)60公(gong)里的(de)速度(du)連珠(zhu)炮一(yi)(yi)般向(xiang)木星(xing)撞(zhuang)去(qu)。
2009年7月(yue)21日(ri)(ri),澳(ao)大利亞(ya)一(yi)位業余天(tian)文愛好(hao)者安東尼·衛斯理,在(zai)凌晨1點(dian)利用自家(jia)后院(yuan)的(de)14.5英寸反射式望(wang)遠(yuan)鏡發現(xian)木(mu)星(xing)(xing)(xing)被彗星(xing)(xing)(xing)或(huo)者小(xiao)行星(xing)(xing)(xing)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji),在(zai)木(mu)星(xing)(xing)(xing)表面留下地(di)球般大小(xiao)的(de)撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)痕跡。美國(guo)航空(kong)航天(tian)局噴氣推(tui)進實驗室在(zai)20日(ri)(ri)晚上(shang)9點(dian)證(zheng)實了衛斯理的(de)發現(xian),并于21日(ri)(ri)證(zheng)實木(mu)星(xing)(xing)(xing)在(zai)過(guo)去相(xiang)當短一(yi)段時(shi)間(jian)內再次遭遇其他星(xing)(xing)(xing)體撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji),使(shi)木(mu)星(xing)(xing)(xing)南極附近落(luo)下黑色疤斑撞(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)(ji)處上(shang)空(kong)的(de)木(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣層出(chu)現(xian)一(yi)個地(di)球大小(xiao)的(de)空(kong)洞。
2010年6月(yue)3日,澳洲的(de)業(ye)余天文(wen)學家天文(wen)愛好者(zhe)觀測(ce)到(dao)一(yi)顆彗星的(de)撞擊,造成小于以前觀測(ce)到(dao)的(de)事(shi)件(jian)。稍后,另(ling)一(yi)位菲律賓的(de)業(ye)余天文(wen)學家也(ye)錄影(ying)捕捉到(dao)這次事(shi)件(jian)。
外星生命
在(zai)1953年,米勒-尤里實驗證明了閃電和存在(zai)于(yu)原始地(di)球(qiu)(qiu)大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)化(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)組合(he)可以(yi)形成有機物(wu)(wu)(wu)(包(bao)括氨基酸),可以(yi)做為(wei)生(sheng)命的(de)(de)(de)基石。這(zhe)模擬的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)成分為(wei)水、甲烷(wan)、氨和氫分子(zi);所有的(de)(de)(de)這(zhe)些物(wu)(wu)(wu)質都(dou)在(zai)現今的(de)(de)(de)木星(xing)大(da)氣(qi)層中(zhong)被發現。木星(xing)的(de)(de)(de)大(da)氣(qi)層有強大(da)的(de)(de)(de)垂直空氣(qi)流動,運載這(zhe)些化(hua)合(he)物(wu)(wu)(wu)進入(ru)較低的(de)(de)(de)地(di)區。 但在(zai)木星(xing)的(de)(de)(de)內部有更高的(de)(de)(de)溫度,會分解這(zhe)些化(hua)學(xue)物(wu)(wu)(wu),會妨(fang)礙類似地(di)球(qiu)(qiu)生(sheng)命的(de)(de)(de)形成。
在(zai)(zai)(zai)木(mu)星,因為(wei)在(zai)(zai)(zai)木(mu)星的(de)大氣層中只有(you)少(shao)量的(de)水,還(huan)有(you)任何的(de)固體表面都(dou)在(zai)(zai)(zai)深處(chu)壓(ya)力(li)極(ji)大的(de)地區,因此(ci)被認為(wei)不可能存在(zai)(zai)(zai)任何類(lei)似地球的(de)生命。在(zai)(zai)(zai)1976年,在(zai)(zai)(zai)航海家(jia)任務之前,曾經假設(she)(she)基于氨與水的(de)生命可能在(zai)(zai)(zai)木(mu)星大氣層的(de)上層進(jin)化。這一假設(she)(she)是基于地球的(de)海洋態環境,頂層有(you)簡單的(de)光(guang)合(he)作用浮游生物(wu),低層的(de)魚可以喂食(shi)這些生物(wu),而肉食(shi)的(de)海洋生物(wu)可以獵食(shi)這些魚。
在木星(xing)的(de)一些衛(wei)星(xing),地表之下(xia)可(ke)(ke)能有海洋存在,導(dao)致這些衛(wei)星(xing)更(geng)可(ke)(ke)能有生物存在的(de)猜測。
神話傳說
木(mu)星(xing)(xing),因為在夜晚以肉眼很(hen)容易就(jiu)看(kan)見它,當太陽的位置很(hen)低(di)時,偶爾(er)也能在白天看(kan)見,因此自古以來(lai)就(jiu)為人所知。在巴比(bi)倫(lun),這(zhe)個天體(ti)代表他(ta)們(men)的神馬爾(er)杜(du)克(Marduk)。他(ta)們(men)用木(mu)星(xing)(xing)軌道(dao)大約(yue)12年繞行黃道(dao)一周來(lai)定(ding)義它們(men)生肖的星(xing)(xing)宮。
羅(luo)馬人(ren)依據神話將它(ta)命名(ming)為木(mu)星(xing)(拉丁語:Iuppiter, Iūpiter,也稱(cheng)為Jova),是羅(luo)馬神話中主(zhu)要的(de)(de)神,它(ta)的(de)(de)名(ming)字來自原始印歐語系的(de)(de)呼格(ge)合成*Dyēu-p?ter(主(zhu)格(ge):*Dyēus-p?tēr,意思是, "O 天神之(zhi)父(fu)"或"O 日神之(zhi)父(fu)")。相對而(er)言,木(mu)星(xing)對應于希(xi)臘神話是宙斯(Ζε??),也被稱(cheng)為Dias(Δ?α?),其中的(de)(de)行(xing)星(xing)名(ming)稱(cheng)仍然保留在現代的(de)(de)希(xi)臘語中。
在中、日、韓語系中,基于中國(guo)的(de)(de)五行(xing),這顆行(xing)星(xing)被(bei)稱(cheng)為木(mu)星(xing)。中國(guo)的(de)(de)道教它(ta)擬人化(hua)成為福星(xing),希(xi)臘人稱(cheng)之為Φα?θων,;法厄同(Phaethon)、"創新(blazing)"。在吠陀占星(xing),木(mu)星(xing)被(bei)稱(cheng)為祭主仙人(Brihaspati),是(shi)啟發(fa)靈(ling)性的(de)(de)宗(zong)教導師,通常稱(cheng)為上師(Guru),字面的(de)(de)意(yi)思是(shi)"重(zhong)人"。
在(zai)英(ying)語,周四(Thursday)是源自"雷神(shen)日"(Thor's day),是出在(zai)日耳曼神(shen)話。相較于羅馬神(shen)話就是朱庇特。羅馬星期的Jovis也重新命(ming)名(ming)為(wei)Thursday。
在突厥神話,木星(xing)稱為"Erendiz/Erentüz",這意味著"eren(?)+ yultuz(star)",而(er)關于"eren"有許多(duo)有意義的(de)(de)理論。同樣的(de)(de),它(ta)們也算出木星(xing)的(de)(de)軌(gui)道周期是11年又(you)300天。他們認為一(yi)些社會(hui)和(he)自然的(de)(de)事件(jian)連(lian)結到在天上(shang)運行(xing)的(de)(de)。