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木星
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木星(Jupiter)是太陽系八大行星中體積最大、自轉最快的行星,從內向外的第五顆行星。它的質量為太陽的千分之一,是太陽系中其它七大行星質量總和的2.5倍。木星是一個氣態巨行星,占所有太陽系行星質量的70%,主要由氫組成,占其總質量的75%,其次為氦,占總質量的25%,巖核則含有其他較重的元素。人類所看到的通常是大氣中云層的頂端,壓強比1個大氣壓略高。環繞著行星的是松弱的行星環系統和強大的磁層(木星磁場十分強大,其背對太陽一面的磁場甚至延伸至土星軌道)。木星至少有79個衛星。
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人文歷史

發現&命名

木(mu)星,因(yin)為(wei)(wei)在(zai)夜晚以肉眼很(hen)容(rong)易就(jiu)看見它(ta),當太陽的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)很(hen)低時,偶爾也(ye)(ye)(ye)能(neng)在(zai)白天看見,因(yin)此自古(gu)以來(lai)(lai)就(jiu)為(wei)(wei)人所(suo)知。在(zai)巴比倫,這個天體代(dai)表他們(men)的(de)(de)(de)(de)神(shen)馬(ma)爾杜克(Marduk)。他們(men)用木(mu)星軌道大約(yue)12年繞行黃(huang)道一周來(lai)(lai)定義它(ta)們(men)生(sheng)肖的(de)(de)(de)(de)星宮(gong)。羅(luo)馬(ma)人依據(ju)神(shen)話將它(ta)命(ming)名(ming)為(wei)(wei)木(mu)星(拉丁語(yu):Iuppiter, Iūpiter,也(ye)(ye)(ye)稱為(wei)(wei)Jova),是(shi)(shi)(shi)羅(luo)馬(ma)神(shen)話中(zhong)主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)神(shen),它(ta)的(de)(de)(de)(de)名(ming)字來(lai)(lai)自原始印歐語(yu)系的(de)(de)(de)(de)呼(hu)格合成*Dyēu-p?ter(主(zhu)格:*Dyēus-p?tēr,意思是(shi)(shi)(shi)“O天神(shen)之父”或(huo)“O日神(shen)之父”)。相對(dui)而言,木(mu)星對(dui)應于(yu)希臘(la)神(shen)話是(shi)(shi)(shi)宙斯(Ζε??),也(ye)(ye)(ye)被稱為(wei)(wei)Dias(Δ?α?),其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)行星名(ming)稱仍然保留(liu)在(zai)現代(dai)的(de)(de)(de)(de)希臘(la)語(yu)中(zhong)。在(zai)英語(yu),周四(si)(Thursday)是(shi)(shi)(shi)源自“雷神(shen)日”(Thor's day),是(shi)(shi)(shi)出(chu)在(zai)日耳(er)曼神(shen)話。相較于(yu)羅(luo)馬(ma)神(shen)話就(jiu)是(shi)(shi)(shi)朱庇特。羅(luo)馬(ma)星期四(si)的(de)(de)(de)(de)Jovis也(ye)(ye)(ye)重新命(ming)名(ming)為(wei)(wei)Thursday。

在中(zhong)(zhong)(zhong)、日、韓(han)語系(xi)中(zhong)(zhong)(zhong),基于中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)的五行,這(zhe)顆行星(xing)(xing)被(bei)稱為(wei)(wei)木(mu)(mu)星(xing)(xing)。李商隱在《馬(ma)嵬》中(zhong)(zhong)(zhong)那句“如(ru)何四紀(ji)為(wei)(wei)天子,不(bu)及盧家有莫愁(chou)”中(zhong)(zhong)(zhong)的“紀(ji)“即為(wei)(wei)木(mu)(mu)星(xing)(xing)的公(gong)轉周期。中(zhong)(zhong)(zhong)國(guo)的道教將它擬人化成為(wei)(wei)福星(xing)(xing)。在吠(fei)陀占星(xing)(xing)學中(zhong)(zhong)(zhong),木(mu)(mu)星(xing)(xing)被(bei)稱為(wei)(wei)祭主仙人(Brihaspati),是啟發靈(ling)性的宗教導師(shi),通常稱為(wei)(wei)上師(shi)(Guru),字面(mian)的意思(si)是"重人"。在突厥神話,木(mu)(mu)星(xing)(xing)稱為(wei)(wei)“Erendiz/Erentüz”。

研究

生命可能

在(zai)1953年,米(mi)勒-尤里實驗證明了閃電和存在(zai)于原(yuan)始地(di)球大(da)氣中的(de)(de)(de)(de)(de)化合物組合可(ke)以形(xing)成有(you)機物(包括(kuo)氨基酸),可(ke)以作為生命(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)基石。這模擬的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)氣成分為水、甲烷(wan)、氨和氫分子;所有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)這些(xie)物質都在(zai)現今的(de)(de)(de)(de)(de)木星(xing)大(da)氣層中被(bei)發現。木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)氣層有(you)強大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)垂直(zhi)空氣流動,運載這些(xie)化合物進入較低的(de)(de)(de)(de)(de)地(di)區。但在(zai)木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)部有(you)更高的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度,會分解這些(xie)化學(xue)物,會妨礙(ai)類似地(di)球生命(ming)(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成。

天文數據

運動&軌道

公轉與自轉

木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)與(yu)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)質心(xin)實際(ji)上是(shi)位(wei)于(yu)距離(li)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)中心(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.07倍太(tai)陽(yang)(yang)(yang)半徑(jing)之(zhi)外(wai)——或者說是(shi)位(wei)于(yu)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)表面之(zhi)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)7%太(tai)陽(yang)(yang)(yang)半徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)至(zhi)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均距離(li)是(shi)7億7800萬千米(大約是(shi)地(di)(di)球(qiu)(qiu)至(zhi)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)距離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)5.2倍,或5.2天文單位(wei)),公轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)一(yi)周(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)要11.8地(di)(di)球(qiu)(qiu)年。這是(shi)土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)公轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)周(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)五分之(zhi)二,也就是(shi)說太(tai)陽(yang)(yang)(yang)系(xi)最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)之(zhi)間形成5:2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)共振軌道(dao)(dao)周(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)(qi)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)橢圓軌道(dao)(dao)相(xiang)對(dui)(dui)于(yu)地(di)(di)球(qiu)(qiu)軌道(dao)(dao)傾(qing)斜1.31°,因(yin)(yin)為(wei)(wei)離(li)心(xin)率0.048,因(yin)(yin)此近日點(dian)(dian)和遠(yuan)日點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離(li)相(xiang)差7,500萬千米。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)軸(zhou)(zhou)傾(qing)角相(xiang)較于(yu)地(di)(di)球(qiu)(qiu)和火星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常(chang)小(xiao),只有(you)(you)3.13°,因(yin)(yin)此沒有(you)(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)季節(jie)變化。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)是(shi)太(tai)陽(yang)(yang)(yang)系(xi)所有(you)(you)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中最(zui)快的(de)(de)(de)(de)(de)(de),對(dui)(dui)其軸(zhou)(zhou)完成一(yi)次(ci)旋轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間少于(yu)10小(xiao)時(shi);這造(zao)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)(dao)隆起(qi),在地(di)(di)球(qiu)(qiu)以(yi)業余的(de)(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)望遠(yuan)鏡(jing)就可以(yi)很容(rong)易(yi)看出來(lai)。這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)顆(ke)扁球(qiu)(qiu)體,意思是(shi)它(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)(dao)直(zhi)徑(jing)比(bi)兩極之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)長。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)(dao)直(zhi)徑(jing)比(bi)通(tong)過(guo)兩極的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)長9275千米。 因(yin)(yin)為(wei)(wei)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)沒有(you)(you)固(gu)體表面,上層大氣(qi)(qi)有(you)(you)著(zhu)較差自(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)極區(qu)大氣(qi)(qi)層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)周(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)(qi)比(bi)赤道(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長約5分鐘,有(you)(you)三(san)個(ge)系(xi)統作為(wei)(wei)參考框架,特(te)別是(shi)在描繪大氣(qi)(qi)運動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征(zheng)。系(xi)統I適用于(yu)緯度(du)10°N至(zhi)10°S的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍(wei),是(shi)最(zui)短的(de)(de)(de)(de)(de)(de)9小(xiao)時(shi)50分30.0秒(miao)。系(xi)統II適用于(yu)從南至(zhi)北所有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)緯度(du),它(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)(qi)是(shi)9小(xiao)時(shi)55分40.6秒(miao)。系(xi)統III最(zui)早(zao)是(shi)電波天文學(xue)定(ding)義的(de)(de)(de)(de)(de)(de),對(dui)(dui)應(ying)于(yu)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan),它(ta)(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)(qi)就是(shi)采(cai)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)(zhuan)周(zhou)(zhou)(zhou)(zhou)期(qi)(qi)。

衛星&光環

衛星

木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)一、木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二、木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)、木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)四(si)在(zai)1610年(nian)被伽(jia)利略(lve)用望遠鏡發(fa)(fa)現(xian)(xian),稱為伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)。1892年(nian)巴納德發(fa)(fa)現(xian)(xian)了木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)五(wu),其(qi)他衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)都是(shi)1904年(nian)以后用照相方法陸續發(fa)(fa)現(xian)(xian)的(de)。旅行者(zhe)號飛船(chuan)于1979年(nian)發(fa)(fa)現(xian)(xian)了木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十四(si),1980年(nian)又先后發(fa)(fa)現(xian)(xian)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十五(wu)和(he)(he)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十六。除四(si)個伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)外,其(qi)余的(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)半(ban)徑(jing)多是(shi)幾千米到(dao)20千米的(de)大石頭。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)三(san)半(ban)徑(jing)為2631千米,是(shi)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)中最大的(de)一顆,直徑(jing)大于水星(xing)(xing)(xing)(xing)。木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)二可(ke)能(neng)存在(zai)液(ye)態(tai)的(de)海洋(yang)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)四(si)個伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)木(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)五(wu)的(de)軌道幾乎在(zai)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)赤道面上。

木(mu)(mu)星(xing)運(yun)動正逐(zhu)漸地變(bian)(bian)緩。同(tong)樣相同(tong)的引潮力也(ye)改變(bian)(bian)了衛星(xing)的軌(gui)道,使(shi)它們慢慢地逐(zhu)漸遠離木(mu)(mu)星(xing)。木(mu)(mu)衛一、木(mu)(mu)衛二、木(mu)(mu)衛三(san)由引潮力影(ying)響而(er)使(shi)軌(gui)道共(gong)振固定為1:2:4,并共(gong)同(tong)變(bian)(bian)化。木(mu)(mu)衛四也(ye)是這(zhe)其(qi)中一個部分,在未來(lai)的數(shu)億年里,木(mu)(mu)衛四也(ye)將被鎖定,以木(mu)(mu)衛三(san)的兩倍公轉周期(qi),以木(mu)(mu)衛一的八倍來(lai)運(yun)行。

木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)有眾多衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),2018年已發現79顆,木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)由(you)宙(zhou)斯一(yi)生(sheng)中所接觸過的(de)(de)(de)(de)人來命名(大多是他(ta)的(de)(de)(de)(de)情(qing)人)。它(ta)們(men)大致(zhi)分為(wei)三群:第(di)一(yi),順行(xing)的(de)(de)(de)(de)規則衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),最(zui)靠近(jin)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing),木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十六、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十四、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十五和(he)四顆伽利略衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)共(gong)8顆,軌道偏心率(lv)都小(xiao)于0.01。第(di)二,順行(xing)的(de)(de)(de)(de)不(bu)規則衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)稍(shao)遠的(de)(de)(de)(de)一(yi)群,包(bao)括木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十三、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十及木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)七等,偏心離為(wei)0.11~0.21。第(di)三,逆行(xing)的(de)(de)(de)(de)不(bu)規則衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)最(zui)遠的(de)(de)(de)(de)一(yi)群,包(bao)括木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十二、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十一(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)八(ba)及木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)九(jiu)等,偏心率(lv)0.17~0.38。

木星的衛星群

規則衛星

內側群

內側的(de)4顆小衛(wei)星,直(zhi)徑小于200千米,軌道(dao)半徑小于200000千米,軌道(dao)傾(qing)角(jiao)小于0.5度。

伽利略衛星

由伽利略和西(xi)門(men)·馬里烏斯同時期(qi)發現的(de)4顆(ke)衛星,軌道在400000千米至2000000千米,有一些是(shi)太陽系中較大的(de)衛星。

不規則衛星

撒米斯圖群

這(zhe)是單獨(du)一顆(ke)衛星的(de)群(qun)組,軌道介于伽利(li)略衛星和希馬利(li)亞群(qun)半途的(de)中間位置。

希馬利亞群

一個(ge)緊密的族群,軌(gui)道(dao)距離(li)在11000000千米(mi)至(zhi)12000000千米(mi)。

卡普群

另一個(ge)單(dan)一衛星的群,在亞(ya)南克(ke)群的內緣,以順行(xing)方向繞著木(mu)運轉(zhuan)。

亞南克群

逆行衛(wei)星群,邊界相當(dang)模糊,平均距離木星21276000千米,平均軌道(dao)傾角(jiao)為149度。

加爾尼群

相當明顯(xian)的(de)逆(ni)行衛星群,平均(jun)距離木(mu)星23404000千米(mi),平均(jun)軌道(dao)傾角165度。

帕西法爾群

分散、特征含糊的(de)逆行衛(wei)星(xing)群,涵蓋所有最(zui)外層的(de)衛(wei)星(xing)。

行星環

木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)有一(yi)(yi)(yi)個同土星(xing)(xing)般的(de)(de)(de)環(huan),不過又(you)小(xiao)又(you)微(wei)弱。早在1974年(nian)先鋒11號(hao)探(tan)測器訪問木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)時(shi)(shi),就曾在離(li)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)約13萬千米處觀測到(dao)高能帶電粒子的(de)(de)(de)吸收特征。兩年(nian)后有人(ren)(ren)提出(chu)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)現象可(ke)(ke)用(yong)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)存在塵埃環(huan)來說明。可(ke)(ke)惜(xi)當(dang)時(shi)(shi)無人(ren)(ren)作(zuo)進一(yi)(yi)(yi)步的(de)(de)(de)定量研究以推(tui)測這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)假設環(huan)的(de)(de)(de)物(wu)理性質。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)環(huan)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)現純屬意(yi)料之外,只是(shi)由于兩個旅(lv)行(xing)者(zhe)1號(hao)的(de)(de)(de)科學家一(yi)(yi)(yi)再堅持應該去看一(yi)(yi)(yi)下是(shi)否有光(guang)環(huan)存在。其他人(ren)(ren)都認為(wei)發(fa)(fa)現光(guang)環(huan)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)能性為(wei)零,但事實(shi)上木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)環(huan)是(shi)存在的(de)(de)(de)。1979年(nian)3月(yue),旅(lv)行(xing)者(zhe)1號(hao)探(tan)測器穿越木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)赤道平面時(shi)(shi),這(zhe)(zhe)時(shi)(shi)它所攜帶的(de)(de)(de)窄角照(zhao)相(xiang)機在離(li)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)120萬千米的(de)(de)(de)地方拍到(dao)了(le)(le)亮度十分暗弱的(de)(de)(de)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)環(huan)的(de)(de)(de)照(zhao)片。同年(nian)7月(yue),后到(dao)達(da)的(de)(de)(de)旅(lv)行(xing)者(zhe)2號(hao)探(tan)測器又(you)獲得了(le)(le)有關木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)環(huan)的(de)(de)(de)更多的(de)(de)(de)信息,證實(shi)了(le)(le)這(zhe)(zhe)個結論。

木(mu)(mu)星(xing)光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)形狀像個(ge)薄圓(yuan)盤,其厚度約(yue)為(wei)30千(qian)米,寬度約(yue)為(wei)9400千(qian)米,離木(mu)(mu)星(xing)128300千(qian)米。光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)分(fen)(fen)為(wei)內(nei)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)外環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan),外環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)較亮(liang)(liang)(liang)(liang),內(nei)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)較暗(an)幾(ji)乎(hu)與木(mu)(mu)星(xing)大(da)氣層(ceng)相接。光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)型為(wei)G型,光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)也環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)繞著木(mu)(mu)星(xing)公轉,7小(xiao)時轉一(yi)(yi)圈(quan)。根據對空間飛(fei)船(chuan)所拍得照片(pian)的(de)(de)研究,現已知(zhi)道木(mu)(mu)星(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)系主要由亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)暈(yun)三部(bu)分(fen)(fen)組成(cheng)。亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)在(zai)(zai)暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)外邊(bian)(bian)暈(yun)為(wei)一(yi)(yi)層(ceng)極薄的(de)(de)塵云(yun),將(jiang)亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)整個(ge)包圍起來的(de)(de)厚度不超過30千(qian)米亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)離木(mu)(mu)星(xing)中(zhong)心(xin)約(yue)13萬千(qian)米,寬600千(qian)米。暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)在(zai)(zai)亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)內(nei)側(ce),寬可達(da)5萬千(qian)米,其內(nei)邊(bian)(bian)緣幾(ji)乎(hu)同木(mu)(mu)星(xing)大(da)氣層(ceng)相接。亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)不透(tou)明(ming)度很低,其環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)(li)(li)只(zhi)能截收通(tong)過陽(yang)光(guang)(guang)的(de)(de)萬分(fen)(fen)之一(yi)(yi)左右(you)。靠近亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)外緣有一(yi)(yi)寬約(yue)700千(qian)米的(de)(de)亮(liang)(liang)(liang)(liang)帶它比環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)其余部(bu)分(fen)(fen)約(yue)亮(liang)(liang)(liang)(liang)10%,暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)亮(liang)(liang)(liang)(liang)度只(zhi)及亮(liang)(liang)(liang)(liang)度環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)幾(ji)分(fen)(fen)之一(yi)(yi)。暈(yun)的(de)(de)延伸(shen)范圍可達(da)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)面上下各1萬千(qian)米它在(zai)(zai)暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)兩旁(pang)延伸(shen)到最遠點,外邊(bian)(bian)界則比亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)略遠。據推算,環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)(li)(li)的(de)(de)大(da)小(xiao)約(yue)為(wei)2微米,真可算是(shi)微粒(li)(li)(li)。這(zhe)(zhe)種微米量級的(de)(de)微粒(li)(li)(li)因(yin)輻(fu)射(she)壓力、微隕(yun)星(xing)撞擊等原因(yin)壽(shou)命大(da)大(da)短于太陽(yang)系壽(shou)命。為(wei)了證實(shi)木(mu)(mu)星(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)是(shi)一(yi)(yi)種相對穩(wen)定(ding)結(jie)構這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)說法人(ren)們提出了維持這(zhe)(zhe)種小(xiao)塵埃粒(li)(li)(li)子數量的(de)(de)動(dong)態穩(wen)定(ding)的(de)(de)幾(ji)種可能的(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)(li)(li)補充源。

如果(guo)光(guang)環(huan)要保(bao)持形狀,它們需被不(bu)停地補充。兩(liang)顆處在光(guang)環(huan)中(zhong)公轉的(de)小(xiao)衛(wei)(wei)星(xing):木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)十六和(he)(he)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)十七,是(shi)光(guang)環(huan)物質來源的(de)最(zui)佳候選。木(mu)(mu)(mu)星(xing)的(de)兩(liang)極有極光(guang),這似乎是(shi)從木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)一上火山噴發(fa)出的(de)物質沿著木(mu)(mu)(mu)星(xing)的(de)引(yin)力線進入(ru)木(mu)(mu)(mu)星(xing)大(da)氣而形成(cheng)的(de)。木(mu)(mu)(mu)星(xing)有光(guang)環(huan),光(guang)環(huan)系統是(shi)太陽系巨行(xing)(xing)星(xing)的(de)一個共同特征,主要由黑色(se)碎石塊(kuai)和(he)(he)雪團等物質組(zu)成(cheng)。木(mu)(mu)(mu)星(xing)的(de)光(guang)環(huan)很難觀測到它沒有土星(xing)那么顯著壯觀,但也可以分成(cheng)四圈(quan)。木(mu)(mu)(mu)星(xing)環(huan)約有9400千(qian)米寬(kuan),但厚度不(bu)到30千(qian)米,光(guang)環(huan)繞木(mu)(mu)(mu)星(xing)旋(xuan)轉一周(zhou)需要大(da)約7小(xiao)時。伽利(li)略號(hao)飛(fei)行(xing)(xing)器(qi)對木(mu)(mu)(mu)星(xing)大(da)氣的(de)探測發(fa)現(xian)木(mu)(mu)(mu)星(xing)光(guang)環(huan)和(he)(he)最(zui)外(wai)層(ceng)(ceng)大(da)氣層(ceng)(ceng)之間另存在了一個強輻射(she)帶,大(da)致相當于(yu)電離層(ceng)(ceng)輻射(she)帶的(de)十倍(bei)強。

觀測

地面觀測

1610年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),伽(jia)利略(lve)·伽(jia)利雷(lei)(Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei)和(he)西(xi)(xi)門(men)·馬里烏斯(si)(Simon Marius)各自獨立的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現(xian)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)4顆(ke)大衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)),這是(shi)首(shou)次(ci)發(fa)現(xian)不屬(shu)于(yu)(yu)地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing),也是(shi)當時(shi)首(shou)次(ci)發(fa)現(xian)顯然(ran)不以地(di)球(qiu)為(wei)中心運動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)天體。這是(shi)對尼(ni)(ni)古拉(la)·哥白(bai)尼(ni)(ni)(Miko?aj Kopernik)日心說(shuo)最主要的(de)(de)(de)(de)(de)支撐,伽(jia)利略(lve)直言不諱的(de)(de)(de)(de)(de)支持哥白(bai)尼(ni)(ni)學(xue)說(shuo),使他(ta)被置(zhi)于(yu)(yu)教會的(de)(de)(de)(de)(de)威脅下(xia)。1660年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)代,喬凡(fan)尼(ni)(ni)·多(duo)美(mei)尼(ni)(ni)科·卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)(Giovanni Domenico Cassini)使用一(yi)架新的(de)(de)(de)(de)(de)望遠鏡發(fa)現(xian)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)斑(ban)點和(he)彩(cai)色(se)的(de)(de)(de)(de)(de)區帶,并且觀察(cha)(cha)到(dao)這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)出(chu)現(xian)扁平形;就是(shi)在(zai)兩極(ji)扁平。他(ta)也估(gu)計出(chu)這顆(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)自轉周期。在(zai)1690年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)發(fa)現(xian)大氣(qi)經(jing)歷較差自轉。大紅斑(ban)是(shi)在(zai)木(mu)星(xing)(xing)(xing)南(nan)半球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個顯著鵝蛋形特(te)征,可能早在(zai)1664年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)就被羅伯(bo)特(te)·胡克(Robert Hooke)和(he)卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)在(zai)1665年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)觀測過;雖(sui)然(ran)這仍有(you)爭議。已知最早的(de)(de)(de)(de)(de)繪圖來(lai)自藥劑師海因利希·史瓦貝(Samuel Heinrich Schwabe),他(ta)在(zai)1831年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)顯示大紅斑(ban)詳細(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)資訊。據說(shuo),大紅斑(ban)在(zai)1878年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)變得(de)很顯眼(yan)前(qian),在(zai)1665年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)至(zhi)1708年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)曾(ceng)經(jing)有(you)多(duo)次(ci)從(cong)視(shi)線(xian)中消(xiao)失的(de)(de)(de)(de)(de)場(chang)合(he)。它在(zai)1883年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)和(he)20世紀(ji)初,再(zai)度(du)被記錄(lu)到(dao)衰退。喬瓦尼(ni)(ni)·阿爾方(fang)多(duo)·波雷(lei)里(Giovanni Alfonso Borelli)和(he)卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)兩人(ren)都細(xi)心地(di)做出(chu)木(mu)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)(dong)表,可以預測這些衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)經(jing)過木(mu)星(xing)(xing)(xing)前(qian)方(fang)或背后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)。在(zai)1670年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)代,人(ren)們(men)觀測到(dao)當木(mu)星(xing)(xing)(xing)與地(di)球(qiu)在(zai)相對于(yu)(yu)太陽的(de)(de)(de)(de)(de)兩側時(shi),衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)運動(dong)(dong)事(shi)件的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)生會比預測的(de)(de)(de)(de)(de)慢達17分(fen)鐘(zhong)。丹(dan)麥天文(wen)學(xue)家奧勒·羅默(mo)(Ole R?mer)推論視(shi)線(xian)看到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)不是(shi)即時(shi)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)事(shi)情(卡(ka)西(xi)(xi)尼(ni)(ni)在(zai)此之前(qian)曾(ceng)經(jing)拒絕這樣的(de)(de)(de)(de)(de)結論),而這個時(shi)間(jian)上的(de)(de)(de)(de)(de)差異可以用來(lai)估(gu)計光速(su)。1892年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),愛(ai)德華·愛(ai)默(mo)生·巴(ba)納德(Edward Emerson Barnard)在(zai)加利福尼(ni)(ni)亞州使用利克天文(wen)臺(tai) 36-英寸(910-毫米)的(de)(de)(de)(de)(de)折射望遠鏡觀察(cha)(cha)到(dao)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)第5顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。發(fa)現(xian)了這顆(ke)相對較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing),證明了他(ta)敏銳的(de)(de)(de)(de)(de)視(shi)力,使他(ta)很快的(de)(de)(de)(de)(de)成名。這顆(ke)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)后(hou)(hou)來(lai)被命(ming)名為(wei)木(mu)衛(wei)(wei)五(Amalthea)。這是(shi)最后(hou)(hou)一(yi)顆(ke)以人(ren)眼(yan)視(shi)覺發(fa)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing),之后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)均從(cong)照片發(fa)現(xian)。

1932年(nian)(nian)(nian),魯珀特(te)(te)·沃爾特(te)(te)根據木星(xing)(xing)的(de)(de)吸收光(guang)譜確定(ding)木星(xing)(xing)大氣中含有(you)(you)甲烷和氨。1938年(nian)(nian)(nian),觀察到3個(ge)長壽的(de)(de)白色鵝(e)蛋形(xing)反氣旋特(te)(te)征。幾十年(nian)(nian)(nian)來,它們是(shi)獨立(li)存在木星(xing)(xing)大氣層的(de)(de)特(te)(te)征,有(you)(you)時會互相靠近,但永遠不會合并。最(zui)后,兩(liang)個(ge)在1998年(nian)(nian)(nian)合并,并在2000年(nian)(nian)(nian)吸收了第三個(ge),被稱為長圓(yuan)形(xing)BA。在1955年(nian)(nian)(nian),巴(ba)納(na)德柏克和肯尼斯(si)·佛蘭克林(lin)偵測(ce)到來自(zi)木星(xing)(xing)的(de)(de)22.2MHz的(de)(de)無線(xian)電信(xin)號(hao)爆(bao)發(fa)(fa)。這些爆(bao)發(fa)(fa)與木星(xing)(xing)的(de)(de)自(zi)轉(zhuan)周期(qi)匹(pi)配,也能夠用這些資(zi)訊來改進自(zi)轉(zhuan)速率。發(fa)(fa)現來自(zi)木星(xing)(xing)的(de)(de)無線(xian)電爆(bao)發(fa)(fa)有(you)(you)兩(liang)種形(xing)式(shi):長達數(shu)秒的(de)(de)長爆(bao)發(fa)(fa)(L爆(bao)發(fa)(fa))和持續時間短(duan)于百分之一秒的(de)(de)短(duan)爆(bao)發(fa)(fa)(S爆(bao)發(fa)(fa))。

科學家發現來(lai)自木星(xing)的(de)無線電(dian)(dian)訊(xun)號有三(san)種傳(chuan)輸的(de)形(xing)式:第(di)一(yi)、隨著木星(xing)旋轉(zhuan)的(de)十米無線電(dian)(dian)爆(bao)發(波長(chang)10米的(de)無線電(dian)(dian)波),并且受到(dao)木衛一(yi)與木星(xing)磁場(chang)(chang)交互作用的(de)影響。第(di)二、厘米無線電(dian)(dian)輻射(she)(波長(chang)為厘米的(de)無線電(dian)(dian)波)于1959年首度(du)由弗蘭克·德(de)雷克(Fank Drake)和Hein Hvatum觀測到(dao)。這個(ge)信(xin)號起(qi)源于木星(xing)赤道附近的(de)圓環帶狀,是由木星(xing)磁場(chang)(chang)中被(bei)加速電(dian)(dian)子引起(qi)的(de)回旋輻射(she)。第(di)三(san)、輻射(she)熱是由大氣(qi)中的(de)熱產生的(de)。

先驅者號探測

美(mei)國宇(yu)航局于(yu)(yu)1972年(nian)3月(yue)(yue)發(fa)射了先(xian)驅者(zhe)10號(hao)探(tan)(tan)測(ce)器,這是第一個探(tan)(tan)測(ce)木(mu)星(xing)的使者(zhe),它穿越危險的小行(xing)星(xing)帶和木(mu)星(xing)周圍的強輻射區(qu),經過一年(nian)零九個月(yue)(yue),行(xing)程10億(yi)千(qian)米,于(yu)(yu)1973年(nian)10月(yue)(yue)率先(xian)飛臨木(mu)星(xing),探(tan)(tan)測(ce)到(dao)木(mu)星(xing)規模(mo)宏(hong)大的磁(ci)(ci)層研(yan)究了木(mu)星(xing)大氣傳回了三百多幅木(mu)星(xing)圖像。1973年(nian)4月(yue)(yue)美(mei)國又發(fa)射了先(xian)驅者(zhe)11號(hao)探(tan)(tan)測(ce)器,1974年(nian)12月(yue)(yue)5日到(dao)達(da)木(mu)星(xing),距離木(mu)星(xing)表(biao)面最少只有4.6萬千(qian)米,比先(xian)驅者(zhe)10號(hao)更近(jin)。送回了有關木(mu)星(xing)磁(ci)(ci)場、輻射帶、中立、溫(wen)度、大氣結(jie)構等情況,并觀測(ce)到(dao)了木(mu)星(xing)南極地(di)帶。

旅行者號探測

1977年8月(yue)(yue)20日(ri)(ri)和9月(yue)(yue)5日(ri)(ri),美國先后(hou)發(fa)射了旅行(xing)者(zhe)(zhe)2號和旅行(xing)者(zhe)(zhe)1號探(tan)(tan)測(ce)器(qi)這兩個(ge)(ge)姊妹探(tan)(tan)測(ce)器(qi)沿著(zhu)兩條(tiao)不同的軌道飛行(xing)。擔負探(tan)(tan)測(ce)太陽系外圍行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的任(ren)務(wu)發(fa)射一百(bai)天后(hou),旅行(xing)者(zhe)(zhe)1號超過(guo)旅行(xing)者(zhe)(zhe)2號,并先期到達木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)探(tan)(tan)測(ce)。1979年3月(yue)(yue)5日(ri)(ri),旅行(xing)者(zhe)(zhe)1號在(zai)距木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)27.5萬(wan)千(qian)米(mi)處與木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)會(hui)合,拍(pai)攝了木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)及其衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)的幾千(qian)張照片并傳回地(di)球(qiu)。通過(guo)這些照片可(ke)以發(fa)現(xian)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)周(zhou)圍也有(you)一個(ge)(ge)光環,還(huan)探(tan)(tan)測(ce)到木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)上(shang)有(you)火山(shan)爆(bao)發(fa)活動。旅行(xing)者(zhe)(zhe)2號于1979年7月(yue)(yue)9日(ri)(ri)到達木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)附(fu)近,從木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)及其衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)中間穿過(guo),在(zai)距木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)72萬(wan)千(qian)米(mi)處拍(pai)攝了幾千(qian)張照片。

伽利略號探測

伽利略號探(tan)測(ce)(ce)器于1989年升空(kong),1995年12月抵(di)達(da)環木星(xing)軌道(dao)。它(ta)旅行(xing)了(le)28億英里,它(ta)的(de)(de)終結日期(qi)比原來(lai)預計(ji)的(de)(de)晚了(le)六年。伽利略號繞木星(xing)飛行(xing)了(le)34圈,獲(huo)得了(le)有關木星(xing)大氣層的(de)(de)第一(yi)手探(tan)測(ce)(ce)資料(liao),在1995年將一(yi)個探(tan)測(ce)(ce)器放到了(le)木星(xing)上。它(ta)發現(xian)木星(xing)的(de)(de)衛(wei)星(xing)木衛(wei)二、木衛(wei)三(san)、木衛(wei)四的(de)(de)表面(mian)下有咸水(shui)海洋,還發現(xian)木星(xing)衛(wei)星(xing)上有劇(ju)烈的(de)(de)火山(shan)爆發。

伽(jia)利(li)略號的(de)(de)(de)(de)首要任務是(shi)(shi)要對木(mu)星(xing)(xing)系(xi)統進(jin)行(xing)(xing)為期兩年的(de)(de)(de)(de)研究,而事實上,伽(jia)利(li)略號從1995年進(jin)入木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)軌道直到(dao)(dao)2003年墜毀,它一(yi)(yi)共在(zai)木(mu)星(xing)(xing)工(gong)作了8年之(zhi)久。它環(huan)繞(rao)木(mu)星(xing)(xing)公轉(zhuan),約兩個月公轉(zhuan)一(yi)(yi)周。在(zai)木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)不同(tong)位置上,得(de)到(dao)(dao)其(qi)磁(ci)層的(de)(de)(de)(de)數(shu)據。此外(wai)它的(de)(de)(de)(de)軌道也是(shi)(shi)預留作近距(ju)觀測衛(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de), 在(zai)1997年12月7日(ri),它開始(shi)執行(xing)(xing)其(qi)額外(wai)任務,多次近距(ju)在(zai)木(mu)衛(wei)一(yi)(yi)和木(mu)衛(wei)二上越過,最近的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)次是(shi)(shi)于2001年12月15日(ri),距(ju)衛(wei)星(xing)(xing)表(biao)面僅180千米(mi)。

因為為了(le)節約燃料,所(suo)以伽利略號(hao)并未滅菌處理(li),為了(le)避免其與可(ke)能存在生(sheng)命(ming)的(de)木(mu)衛(wei)二接觸(chu),伽利略號(hao)探(tan)測(ce)器(qi)在2003年(nian)年(nian)9月21日墜毀(hui)于木(mu)星(xing)(xing)(xing),以此結束其近14年(nian)的(de)太空探(tan)索生(sheng)涯(ya)。這(zhe)將是美(mei)國宇航局自1999年(nian)以來首(shou)次控制(zhi)探(tan)測(ce)器(qi)在地(di)球(qiu)之外的(de)天(tian)體(ti)上(shang)墜毀(hui)。 伽利略號(hao)對研(yan)究木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)作出(chu)了(le)很大(da)的(de)貢獻。在伽利略號(hao)到達木(mu)星(xing)(xing)(xing)之前,人們一(yi)共只發(fa)現(xian)了(le)16顆(ke)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)。伽利略號(hao)到達后又發(fa)現(xian)了(le)多個(ge)(ge)衛(wei)星(xing)(xing)(xing),使這(zhe)個(ge)(ge)數字已經上(shang)升到了(le)63個(ge)(ge)。

朱諾號探測

朱(zhu)諾號(hao)是(shi)NASA新(xin)疆(jiang)界計(ji)劃前往(wang)木(mu)星探測的(de)太空(kong)船。于2011年(nian)8月5日從卡納維拉爾角空(kong)軍基地發射升(sheng)空(kong),預(yu)定(ding)于2016年(nian)7月抵達(da)(da)。探測器將放置在繞極軌道(dao),研究木(mu)星的(de)組成、重力場(chang)、磁(ci)場(chang)和磁(ci)層和磁(ci)極。朱(zhu)諾號(hao)也要搜索和尋找(zhao)這(zhe)顆行(xing)星是(shi)如何形成的(de)線索,包括(kuo)是(shi)否有巖(yan)石的(de)核心、存在大(da)氣層深(shen)處的(de)水量、質(zhi)量的(de)分布、風(feng)速(su)可以(yi)達(da)(da)到(dao)618千米每小時(shi)(384英(ying)里(li)每小時(shi))的(de)深(shen)度(du)。

朱諾號探測器

朱(zhu)諾(nuo)號探測(ce)器2011年(nian)8月5日(ri)發射,2013年(nian)10月9日(ri)利(li)用(yong)地(di)球引力彈弓(gong)加速飛往木(mu)(mu)星(xing)(xing),在2016年(nian)7月5日(ri)到(dao)達(da)木(mu)(mu)星(xing)(xing)軌道,展(zhan)開對木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)深入探測(ce)。此(ci)后,朱(zhu)諾(nuo)號每年(nian)大(da)約繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)運轉32圈, 探測(ce)木(mu)(mu)星(xing)(xing)內部(bu)(bu)的(de)結構(gou)情況;測(ce)定木(mu)(mu)星(xing)(xing)大(da)氣成分;研究木(mu)(mu)星(xing)(xing)大(da)氣對流情況以及(ji)(ji)探討木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)場起源和磁(ci)層(ceng)。通(tong)過它的(de)探測(ce),科學家希望了(le)解木(mu)(mu)星(xing)(xing)這顆巨行星(xing)(xing)的(de)形成、演(yan)化和本體內部(bu)(bu)結構(gou)以及(ji)(ji)木(mu)(mu)星(xing)(xing)衛星(xing)(xing)等。

撞擊事件

1993年(nian)3月(yue)24日,美國(guo)天(tian)文(wen)學家尤金(jin)·蘇(su)梅(mei)克(ke)(Eugene Merle Shoemaker)和(he)卡羅琳(lin)·蘇(su)梅(mei)克(ke)(Carolyn Shoemaker)以及天(tian)文(wen)愛好者戴維·列(lie)(lie)維(David H. Levy),利用美國(guo)加(jia)州(zhou)帕(pa)洛瑪(ma)天(tian)文(wen)臺的46厘米(mi)天(tian)文(wen)望遠鏡發現了一(yi)顆彗星,遂以他們的姓氏(shi)命(ming)名為蘇(su)梅(mei)克(ke)-列(lie)(lie)維9號彗星。這顆彗星被發現一(yi)年(nian)零兩個(ge)多月(yue)后,于1994年(nian)7月(yue)16日至22日,斷裂(lie)成21個(ge)碎塊,其中最大的一(yi)塊寬約4千米(mi),以每秒60千米(mi)的速度連珠炮一(yi)般向木星撞(zhuang)去。

2009年(nian)(nian)7月21日,澳大利亞一(yi)位業余(yu)(yu)天文(wen)(wen)愛好者安東尼(ni)·衛斯(si)理(li),在凌晨(chen)1點(dian)利用(yong)自家后院的(de)(de)14.5英寸反射式(shi)望遠鏡發現木(mu)(mu)星(xing)被(bei)彗星(xing)或者小(xiao)行星(xing)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji),在木(mu)(mu)星(xing)表面留下(xia)地球般(ban)大小(xiao)的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)痕跡。美(mei)國航(hang)空航(hang)天局(ju)噴(pen)氣推進實(shi)驗室在20日晚(wan)上(shang)9點(dian)證實(shi)了(le)衛斯(si)理(li)的(de)(de)發現,并(bing)于(yu)21日證實(shi)木(mu)(mu)星(xing)在過去相當短一(yi)段(duan)時間內再次遭遇其他星(xing)體(ti)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji),使木(mu)(mu)星(xing)南極附近(jin)落下(xia)黑色疤斑撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji)處上(shang)空的(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)大氣層出現一(yi)個地球大小(xiao)的(de)(de)空洞。2010年(nian)(nian)6月3日,澳洲的(de)(de)業余(yu)(yu)天文(wen)(wen)學(xue)家天文(wen)(wen)愛好者觀(guan)測到(dao)一(yi)顆彗星(xing)的(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)(ji),造成小(xiao)于(yu)以前(qian)觀(guan)測到(dao)的(de)(de)事(shi)件。另一(yi)位菲律賓的(de)(de)業余(yu)(yu)天文(wen)(wen)學(xue)家也錄影捕捉到(dao)這次事(shi)件。

地理特征

木(mu)星(xing)是一個巨(ju)大的液態氫星(xing)體(ti)。隨著深度(du)的增加,在(zai)距離表面至少5000千米深處,液態氫在(zai)高壓和高溫環境下形成(cheng)。據推測(ce),木(mu)星(xing)的中(zhong)心(xin)是一個含硅酸鹽和鐵等物(wu)質組(zu)成(cheng)的核區,物(wu)質組(zu)成(cheng)與(yu)密度(du)呈(cheng)連續過渡。木(mu)星(xing)是氣態行(xing)星(xing)(又稱類(lei)木(mu)行(xing)星(xing)),即(ji)以非固體(ti)物(wu)質為主(zhu)要組(zu)成(cheng)的行(xing)星(xing),它是太陽(yang)系中(zhong)體(ti)積最大的行(xing)星(xing),赤道直徑(jing)為142984千米。木(mu)星(xing)的密度(du)為1.326g/cm3,在(zai)氣體(ti)行(xing)星(xing)中(zhong)排(pai)行(xing)第(di)二,但遠(yuan)低于太陽(yang)系中(zhong)四(si)個類(lei)地(di)行(xing)星(xing)。

質量大小

木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)是(shi)(shi)太(tai)陽系(xi)(xi)其他行(xing)星(xing)(xing)(xing)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)總和的(de)(de)(de)(de)(de)(de)2.5倍(bei),由于它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)是(shi)(shi)如此巨大,因(yin)此太(tai)陽系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)心落(luo)在太(tai)陽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面之(zhi)外,距離太(tai)陽中心1.068太(tai)陽半(ban)徑。雖然木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑是(shi)(shi)地球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)11倍(bei),非常(chang)巨大,但是(shi)(shi)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)密度很低,所(suo)以木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)體積是(shi)(shi)地球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1321倍(bei),但質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)只是(shi)(shi)地球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)318倍(bei)。木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)徑是(shi)(shi)太(tai)陽半(ban)徑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)十分之(zhi)一,質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)只為(wei)太(tai)陽質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)千(qian)分之(zhi)一,所(suo)以兩者(zhe)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)密度是(shi)(shi)相似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。“木星(xing)(xing)(xing)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)”(MJ或MJup)通常(chang)被作為(wei)描(miao)述(shu)其它(ta)天體(特別(bie)是(shi)(shi)系(xi)(xi)外行(xing)星(xing)(xing)(xing)和棕矮(ai)星(xing)(xing)(xing))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)單位。因(yin)此,例如系(xi)(xi)外行(xing)星(xing)(xing)(xing)HD 209458 b的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)是(shi)(shi)0.69MJup,而(er)仙女(nv)座κb的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)是(shi)(shi)12.8MJup。

理(li)論模型顯示如(ru)果木(mu)星(xing)的(de)(de)質(zhi)量比(bi)現今更大(da)(da),而不是(shi)318個地(di)(di)球質(zhi)量,它(ta)將會繼(ji)續收縮(suo)。質(zhi)量上的(de)(de)些許改(gai)(gai)變,不會讓木(mu)星(xing)的(de)(de)半(ban)徑有明(ming)顯的(de)(de)變化,大(da)(da)約要(yao)在500地(di)(di)球質(zhi)量(1.6MJup)才會有明(ming)顯的(de)(de)改(gai)(gai)變。盡管隨著(zhu)質(zhi)量的(de)(de)增加(jia),內部(bu)會因(yin)為壓(ya)力的(de)(de)增加(jia)而縮(suo)小(xiao)體積。結果是(shi),木(mu)星(xing)被認為是(shi)一(yi)顆幾乎達到了行星(xing)結構和演化史所能決定的(de)(de)最大(da)(da)半(ban)徑。隨著(zhu)質(zhi)量的(de)(de)增加(jia),收縮(suo)的(de)(de)過(guo)程會繼(ji)續下(xia)去,直到達到可察覺的(de)(de)恒(heng)星(xing)形成質(zhi)量,大(da)(da)約是(shi)50MJup的(de)(de)高質(zhi)量棕矮星(xing)。

然而,需(xu)要(yao)75倍的(de)(de)(de)(de)木(mu)星(xing)(xing)(xing)質(zhi)量(liang)才能使氫穩定的(de)(de)(de)(de)融合成(cheng)為一顆恒星(xing)(xing)(xing)。最小的(de)(de)(de)(de)紅矮星(xing)(xing)(xing),半(ban)徑大約(yue)(yue)只(zhi)是(shi)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)30%。盡(jin)管如此,木(mu)星(xing)(xing)(xing)仍然散發出(chu)更多的(de)(de)(de)(de)能量(liang)。它接受(shou)來自太陽的(de)(de)(de)(de)能量(liang),而內部(bu)產生的(de)(de)(de)(de)能量(liang)也幾乎和(he)接受(shou)自太陽的(de)(de)(de)(de)總(zong)能量(liang)相等。這些(xie)額外的(de)(de)(de)(de)熱量(liang)是(shi)由開爾文-亥姆霍茲機制通過(guo)收縮產生的(de)(de)(de)(de)。這個過(guo)程造成(cheng)木(mu)星(xing)(xing)(xing)每年縮小約(yue)(yue)2厘米。當木(mu)星(xing)(xing)(xing)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)時候,它要(yao)比當前(qian)觀測到的(de)(de)(de)(de)要(yao)略大一點。

大氣層

木(mu)星的(de)高(gao)層大(da)氣(qi)是由體(ti)積或(huo)氣(qi)體(ti)分(fen)子(zi)百(bai)分(fen)率(lv)約88%~92%的(de)氫和(he)約7%~11%的(de)氦所組(zu)成,剩余1%是其(qi)他氣(qi)體(ti)。由于(yu)氦原子(zi)的(de)質(zhi)量是氫原子(zi)的(de)四倍(bei),探討木(mu)星的(de)質(zhi)量組(zu)成時比例會有所改變(bian):大(da)氣(qi)層中(zhong)氫和(he)氦分(fen)別占(zhan)了(le)總(zong)質(zhi)量的(de)75%及24%,余的(de)1%為其(qi)他氣(qi)體(ti)物(wu)質(zhi),包括微量的(de)甲烷(wan)、水蒸氣(qi)、氨以及硅的(de)化合物(wu)。另(ling)外木(mu)星也含(han)有微量的(de)碳、乙(yi)烷(wan)、硫化氫、氖、氧(yang)、磷化氫、硫等物(wu)質(zhi)。大(da)氣(qi)最外層有冷凍的(de)氨的(de)晶體(ti)。木(mu)星上(shang)也透過紅外線(xian)及紫外線(xian)測量發現(xian)微量苯(ben)和(he)烴的(de)存在。

木(mu)星(xing)大(da)氣層(ceng)中氫(qing)和氦的(de)比(bi)例(li)非(fei)常接近原始太陽星(xing)云的(de)理論組成(cheng),然(ran)而,木(mu)星(xing)大(da)氣中的(de)惰性氣體是太陽的(de)二至(zhi)(zhi)三(san)倍(bei),高層(ceng)大(da)氣中的(de)氖只占了總質(zhi)量的(de)百(bai)萬分之(zhi)二十(shi)(shi),約為太陽比(bi)例(li)的(de)十(shi)(shi)分之(zhi)一(yi),氦也幾乎耗盡,但仍有太陽中氦的(de)比(bi)例(li)的(de)80%。這個差距可(ke)能(neng)是由(you)于元素降水至(zhi)(zhi)行星(xing)內部(bu)所造成(cheng)。

由(you)光譜學分(fen)析而言,土星(xing)(xing)被認為(wei)和木星(xing)(xing)的(de)(de)組(zu)成最(zui)為(wei)相(xiang)似(si),但(dan)另外的(de)(de)氣(qi)體行星(xing)(xing)、天王星(xing)(xing)與(yu)海(hai)王星(xing)(xing)相(xiang)較之(zhi)(zhi)下(xia)所含氫(qing)和氦的(de)(de)比例較低,由(you)于沒(mei)有(you)太空(kong)船實際深(shen)入大氣(qi)層的(de)(de)分(fen)析,除了木星(xing)(xing)之(zhi)(zhi)外的(de)(de)行星(xing)(xing)仍(reng)沒(mei)有(you)重元素(su)數量(liang)的(de)(de)精(jing)確數據。

云層

木星有(you)著(zhu)太(tai)陽系(xi)內最大的(de)行星大氣(qi)(qi)(qi)層,跨越的(de)高(gao)度超(chao)過5000千米。由于(yu)木星沒有(you)固(gu)體(ti)的(de)表面(mian)(mian),它的(de)大氣(qi)(qi)(qi)層基礎通常被認為(wei)(wei)是大氣(qi)(qi)(qi)壓(ya)力等于(yu)1MPa(10bar),或十倍于(yu)地(di)(di)球(qiu)表面(mian)(mian)壓(ya)力之(zhi)處。木星的(de)大氣(qi)(qi)(qi)層被分為(wei)(wei)四個層次:對流層、平流層、增溫(wen)層和(he)(he)散逸(yi)層。不同于(yu)地(di)(di)球(qiu)的(de)大氣(qi)(qi)(qi)層,木星沒有(you)中氣(qi)(qi)(qi)層,沒有(you)固(gu)體(ti)的(de)表面(mian)(mian),大氣(qi)(qi)(qi)最底(di)層的(de)對流層,平穩(wen)地(di)(di)轉換進入行星的(de)流體(ti)內部(bu)。這是溫(wen)度和(he)(he)壓(ya)力在氫和(he)(he)氦(hai)的(de)臨界點之(zhi)上造成的(de)結果(guo),意味(wei)著(zhu)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)和(he)(he)液體(ti)的(de)相(xiang)位之(zhi)間沒有(you)明確的(de)界限存在。

木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)組成(cheng)按分(fen)子數量(liang)來看,81%是(shi)(shi)氫,18%是(shi)(shi)氦(hai),按質量(liang)則(ze)分(fen)別是(shi)(shi)75%和(he)(he)24%。只有約1%左(zuo)右(you)的(de)(de)(de)其他氣(qi)(qi)體,其中(zhong)(zhong)包括甲烷、水(shui)蒸(zheng)氣(qi)(qi)、氨氣(qi)(qi)等(deng)。這與太(tai)(tai)陽系的(de)(de)(de)前身(shen)——原始太(tai)(tai)陽星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)云(yun)(yun)的(de)(de)(de)組成(cheng)相近,但(dan)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)較重元素的(de)(de)(de)比(bi)例卻(que)比(bi)原始太(tai)(tai)陽星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)云(yun)(yun)多數倍。同(tong)為氣(qi)(qi)體行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也是(shi)(shi)類似的(de)(de)(de)組成(cheng),但(dan)天王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)及海王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氫和(he)(he)氦(hai)就少得多。由(you)于(yu)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)有較強的(de)(de)(de)內部能源,致(zhi)使其赤(chi)道(dao)與兩極溫差不(bu)大(da)(da)(da)(da),不(bu)超過3℃,因此木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)上南北風很小,主要是(shi)(shi)東(dong)西(xi)風,最大(da)(da)(da)(da)風速(su)達(da)130~150米/秒。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)充滿了稠密活躍的(de)(de)(de)云(yun)(yun)系。各種顏色的(de)(de)(de)云(yun)(yun)層像(xiang)波(bo)浪一樣在(zai)激烈翻騰著。在(zai)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)還觀測到有閃(shan)電和(he)(he)雷暴。由(you)于(yu)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)快(kuai)速(su)自轉,因此能在(zai)它的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)觀測到與赤(chi)道(dao)平(ping)行的(de)(de)(de)、明(ming)暗交(jiao)替的(de)(de)(de)帶(dai)紋其中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)亮帶(dai)是(shi)(shi)向上運動的(de)(de)(de)區域(yu),暗紋則(ze)是(shi)(shi)較低和(he)(he)較暗的(de)(de)(de)云(yun)(yun)。

木(mu)星(xing)表面(mian)有紅、褐、白(bai)等五彩繽紛的條紋圖案(an),可以推測木(mu)星(xing)大(da)(da)氣中(zhong)的風(feng)向(xiang)是(shi)平行于赤道方向(xiang),因區域的不(bu)同而(er)交互(hu)吹著西(xi)風(feng)及東風(feng),是(shi)木(mu)星(xing)大(da)(da)氣的一項明(ming)顯特征。大(da)(da)氣中(zhong)含有極微(wei)的甲烷、乙炔之類的有機(ji)成(cheng)分,而(er)且(qie)有打(da)雷(lei)現(xian)象(xiang)生成(cheng)有機(ji)物的概率相當大(da)(da)。

大紅斑與渦旋

木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)位于(yu)南緯23°處(chu),長2萬(wan)千(qian)(qian)米(mi),寬1.1萬(wan)千(qian)(qian)米(mi)。探測器發現,大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)是(shi)(shi)(shi)(shi)一團(tuan)激烈上升的(de)(de)氣流(liu)(liu),呈(cheng)深褐(he)色(se)(se)。這個(ge)(ge)(ge)彩色(se)(se)的(de)(de)氣旋(xuan)以(yi)(yi)逆時(shi)針方(fang)(fang)向轉(zhuan)動(dong)(dong)。在(zai)(zai)(zai)大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)中心部分有(you)個(ge)(ge)(ge)小(xiao)顆粒,是(shi)(shi)(shi)(shi)大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)的(de)(de)核,其大(da)(da)(da)(da)小(xiao)約(yue)(yue)幾百(bai)千(qian)(qian)米(mi)。這個(ge)(ge)(ge)核在(zai)(zai)(zai)周圍(wei)的(de)(de)反(fan)時(shi)針漩渦運動(dong)(dong)中維持(chi)(chi)不(bu)動(dong)(dong)。大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)的(de)(de)壽命很長,可(ke)(ke)維持(chi)(chi)幾百(bai)年(nian)或更久。早在(zai)(zai)(zai)1665年(nian),意大(da)(da)(da)(da)利(li)天(tian)文(wen)學家卡西尼(ni)就發現了它。大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)艷麗的(de)(de)紅(hong)(hong)色(se)(se)令人印象深刻(ke),顏色(se)(se)似(si)乎來自紅(hong)(hong)磷。大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)的(de)(de)自轉(zhuan)是(shi)(shi)(shi)(shi)逆時(shi)針方(fang)(fang)向,周期(qi)大(da)(da)(da)(da)約(yue)(yue)是(shi)(shi)(shi)(shi)六(liu)天(tian)。大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)的(de)(de)長度(du)是(shi)(shi)(shi)(shi)24000至40000千(qian)(qian)米(mi),寬度(du)是(shi)(shi)(shi)(shi)12000至14000千(qian)(qian)米(mi)。它的(de)(de)直徑大(da)(da)(da)(da)到可(ke)(ke)以(yi)(yi)容得下2至3顆地球(qiu)。這個(ge)(ge)(ge)風(feng)暴的(de)(de)最(zui)大(da)(da)(da)(da)高(gao)度(du)比周圍(wei)的(de)(de)云(yun)層(ceng)(ceng)高(gao)出約(yue)(yue)8千(qian)(qian)米(mi)。風(feng)暴通常(chang)都(dou)發生在(zai)(zai)(zai)巨行星(xing)大(da)(da)(da)(da)氣層(ceng)(ceng)的(de)(de)湍流(liu)(liu)內,木(mu)(mu)星(xing)也有(you)白色(se)(se)和(he)棕(zong)色(se)(se)的(de)(de)鵝蛋形風(feng)暴,但較小(xiao)的(de)(de)那(nei)些風(feng)暴通常(chang)都(dou)不(bu)會(hui)被命名(ming)。白色(se)(se)的(de)(de)鵝蛋傾向于(yu)包含大(da)(da)(da)(da)氣層(ceng)(ceng)上層(ceng)(ceng),相(xiang)對(dui)較低(di)溫的(de)(de)云(yun)。棕(zong)色(se)(se)鵝蛋形是(shi)(shi)(shi)(shi)較溫暖和(he)位于(yu)普通云(yun)層(ceng)(ceng)。這種(zhong)風(feng)暴持(chi)(chi)續(xu)的(de)(de)時(shi)間可(ke)(ke)以(yi)(yi)只(zhi)有(you)幾個(ge)(ge)(ge)小(xiao)時(shi),也可(ke)(ke)以(yi)(yi)長達數(shu)個(ge)(ge)(ge)世紀。

表層地理

磁場

木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)強(qiang)度是地球的(de)(de)(de)(de)14倍,范(fan)圍從赤道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)4.2高(gao)斯(0.42mT)到極(ji)區的(de)(de)(de)(de)10至(zhi)(zhi)14高(gao)斯(1.0~1.4mT),是太陽(yang)系(xi)最(zui)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)(除了太陽(yang)黑(hei)子(zi)(zi))。環(huan)繞著(zhu)行星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)是松弱的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)環(huan)系(xi)統和(he)強(qiang)大的(de)(de)(de)(de)磁(ci)層(木(mu)星(xing)(xing)磁(ci)場(chang)十分強(qiang)大,其背對太陽(yang)一(yi)面的(de)(de)(de)(de)磁(ci)場(chang)甚(shen)至(zhi)(zhi)延伸至(zhi)(zhi)土星(xing)(xing)軌道(dao)(dao)(dao))。這(zhe)個場(chang)被認為是由渦流(liu)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)——旋流(liu)運動(dong)的(de)(de)(de)(de)導電(dian)材料——核心(xin)的(de)(de)(de)(de)液(ye)態金屬(shu)氫。在(zai)埃歐衛星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)火山釋放出大量的(de)(de)(de)(de)二氧(yang)(yang)化(hua)硫(liu),形(xing)成沿(yan)著(zhu)衛星(xing)(xing)軌道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)氣體環(huan)。這(zhe)些氣體在(zai)磁(ci)層內(nei)被電(dian)離(li),生(sheng)成硫(liu)和(he)氧(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)。它們與(yu)源自木(mu)星(xing)(xing)大氣層的(de)(de)(de)(de)氫離(li)子(zi)(zi),在(zai)木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)赤道(dao)(dao)(dao)平面形(xing)成等(deng)離(li)子(zi)(zi)片。這(zhe)些片狀的(de)(de)(de)(de)等(deng)離(li)子(zi)(zi)與(yu)行星(xing)(xing)一(yi)起轉動(dong),造(zao)成進入(ru)磁(ci)場(chang)平面的(de)(de)(de)(de)變形(xing)偶極(ji)磁(ci)場(chang)。在(zai)等(deng)離(li)子(zi)(zi)片內(nei)的(de)(de)(de)(de)電(dian)流(liu)產生(sheng)強(qiang)大的(de)(de)(de)(de)無線電(dian)訊號,造(zao)成范(fan)圍在(zai)0.6至(zhi)(zhi)30MHz的(de)(de)(de)(de)爆發。

木(mu)(mu)(mu)星磁(ci)(ci)(ci)層的(de)范(fan)(fan)圍(wei)大(da)而(er)且結構復雜,在(zai)距(ju)離(li)木(mu)(mu)(mu)星140萬(wan)~700萬(wan)千米之間的(de)巨大(da)空間都是木(mu)(mu)(mu)星的(de)磁(ci)(ci)(ci)層;而(er)地(di)球(qiu)的(de)磁(ci)(ci)(ci)層只在(zai)距(ju)地(di)心5萬(wan)~7萬(wan)千米的(de)范(fan)(fan)圍(wei)內(nei)。木(mu)(mu)(mu)星的(de)五(wu)個(ge)大(da)衛(wei)星(木(mu)(mu)(mu)衛(wei)一至木(mu)(mu)(mu)衛(wei)五(wu)) [1]  都被(bei)木(mu)(mu)(mu)星的(de)磁(ci)(ci)(ci)層所覆蓋,使之免遭太陽(yang)風的(de)襲(xi)擊。地(di)球(qiu)周圍(wei)有條稱為范(fan)(fan)艾倫帶的(de)輻(fu)射(she)帶,木(mu)(mu)(mu)星周圍(wei)也(ye)有這樣的(de)輻(fu)射(she)帶。旅(lv)行(xing)者(zhe)1號還發現木(mu)(mu)(mu)星背向太陽(yang)的(de)一面有3萬(wan)千米長的(de)北(bei)極光。1981年初,當旅(lv)行(xing)者(zhe)2號早(zao)已(yi)離(li)開木(mu)(mu)(mu)星飛奔(ben)土星的(de)途(tu)中,曾(ceng)再次受(shou)到木(mu)(mu)(mu)星磁(ci)(ci)(ci)場的(de)影(ying)響。由此看(kan)來,木(mu)(mu)(mu)星磁(ci)(ci)(ci)尾至少(shao)拖長到了6000萬(wan)千米以外。

木星的(de)(de)磁(ci)氣圈分布范圍(wei)比地(di)球磁(ci)氣圈的(de)(de)范圍(wei)大(da)上100多倍,是太(tai)陽(yang)系中最(zui)大(da)的(de)(de)磁(ci)氣圈。由于(yu)太(tai)陽(yang)風和(he)磁(ci)氣圈的(de)(de)作用木星也和(he)地(di)球一樣在極區有極光產生,強度約為地(di)球的(de)(de)100倍。

內熱

木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)正在(zai)向其宇宙空間釋(shi)放(fang)巨大(da)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)。它(ta)所(suo)放(fang)出(chu)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)它(ta)所(suo)獲得太(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)兩倍。這(zhe)說明木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)釋(shi)放(fang)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)一半(ban)來(lai)自于它(ta)的(de)(de)內(nei)部(bu)(bu)。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)內(nei)部(bu)(bu)存在(zai)熱(re)源(yuan)。有(you)人認為它(ta)的(de)(de)熱(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)可能(neng)(neng)(neng)(neng)是(shi)(shi)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)形成(cheng)時(shi),由引力勢能(neng)(neng)(neng)(neng)轉變(bian)而來(lai),被液態氫大(da)規模對(dui)流(liu)到(dao)(dao)表面上(shang)。太(tai)(tai)陽(yang)之(zhi)所(suo)以不斷放(fang)射出(chu)大(da)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)光(guang)(guang)和(he)(he)(he)熱(re),是(shi)(shi)因為太(tai)(tai)陽(yang)內(nei)部(bu)(bu)時(shi)刻進行(xing)著(zhu)核聚(ju)變(bian)反應,在(zai)核聚(ju)變(bian)過程中(zhong)釋(shi)放(fang)出(chu)大(da)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)一個(ge)巨大(da)的(de)(de)液態氫星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)球,本身已具(ju)備了無法(fa)比擬的(de)(de)天(tian)然核燃(ran)(ran)料,加之(zhi)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)中(zhong)心(xin)溫度已達到(dao)(dao)了28萬K,具(ju)備了進行(xing)熱(re)核反應所(suo)需(xu)(xu)的(de)(de)高溫條件。至于熱(re)核反應所(suo)需(xu)(xu)的(de)(de)高壓(ya)條件,就木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)收縮速度和(he)(he)(he)對(dui)太(tai)(tai)陽(yang)放(fang)出(chu)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)及攜能(neng)(neng)(neng)(neng)粒子的(de)(de)吸積特(te)性(xing)來(lai)看,木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)在(zai)經過幾(ji)十(shi)億年的(de)(de)演化之(zhi)后,中(zhong)心(xin)壓(ya)可達到(dao)(dao)最(zui)初核反應時(shi)所(suo)需(xu)(xu)的(de)(de)壓(ya)力水平。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)成(cheng)分(fen)十(shi)分(fen)相似(si),但是(shi)(shi)卻沒(mei)有(you)像太(tai)(tai)陽(yang)那(nei)樣(yang)(yang)燃(ran)(ran)燒(shao)起來(lai),是(shi)(shi)因為它(ta)的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)太(tai)(tai)小。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)要(yao)成(cheng)為像太(tai)(tai)陽(yang)那(nei)樣(yang)(yang)的(de)(de)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),需(xu)(xu)要(yao)將(jiang)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)增(zeng)加80倍才(cai)行(xing),根據天(tian)文學家的(de)(de)計算(suan),只(zhi)有(you)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)大(da)于太(tai)(tai)陽(yang)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)7%,才(cai)能(neng)(neng)(neng)(neng)進行(xing)氘聚(ju)變(bian)反應,發出(chu)光(guang)(guang)和(he)(he)(he)熱(re)。

內部結構

木(mu)星(xing)有(you)一(yi)個石(shi)質(zhi)的(de)(de)(de)內核,由(you)鐵和硅組成(cheng)。向(xiang)外是(shi)(shi)由(you)巖石(shi)與(yu)氫(qing)的(de)(de)(de)混合顆粒物(wu)組成(cheng),無(wu)明確的(de)(de)(de)邊界,在(zai)(zai)向(xiang)外被一(yi)層含有(you)少量(liang)(liang)氦,主要是(shi)(shi)氫(qing)元素(su)的(de)(de)(de)液態金屬氫(qing)包覆著。內核上則是(shi)(shi)大(da)(da)部分的(de)(de)(de)行星(xing)物(wu)質(zhi)集結地,以液態氫(qing)的(de)(de)(de)形(xing)式(shi)存在(zai)(zai)。這(zhe)些(xie)木(mu)星(xing)上最普(pu)通的(de)(de)(de)形(xing)式(shi)基礎可(ke)能只(zhi)在(zai)(zai)40億帕壓強下(xia)才存在(zai)(zai),木(mu)星(xing)內部就是(shi)(shi)這(zhe)種(zhong)環境(土星(xing)也(ye)是(shi)(shi))液態金屬氫(qing)由(you)離子化的(de)(de)(de)質(zhi)子與(yu)電(dian)子組成(cheng)。在(zai)(zai)木(mu)星(xing)內部的(de)(de)(de)溫度壓強下(xia)氫(qing)氣是(shi)(shi)液態的(de)(de)(de),而非氣態,這(zhe)使它(ta)成(cheng)為了(le)木(mu)星(xing)磁場(chang)的(de)(de)(de)電(dian)子指揮(hui)者與(yu)根源,木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)磁場(chang)強度大(da)(da)約10高(gao)斯,比地球大(da)(da)10倍。同(tong)樣在(zai)(zai)這(zhe)一(yi)層也(ye)可(ke)能含有(you)一(yi)些(xie)氦和微量(liang)(liang)的(de)(de)(de)冰。木(mu)星(xing)還是(shi)(shi)天空中已知的(de)(de)(de)最強的(de)(de)(de)射電(dian)源之一(yi)。

木星內部(bu)的(de)(de)溫(wen)度和(he)壓力(li),由于開爾文-亥姆霍(huo)茲機制穩定(ding)地朝向核(he)心(xin)增加。在壓力(li)為10帕的(de)(de)“表面”,溫(wen)度大(da)約是(shi)(shi)340K(67℃;152℉)。在氫(qing)相(xiang)變的(de)(de)區域——溫(wen)度達到臨界點——氫(qing)成(cheng)為金(jin)屬,相(xiang)變溫(wen)度是(shi)(shi)10000K(9700℃;17500℉),壓力(li)為200GPa。在核(he)心(xin)邊界的(de)(de)溫(wen)度估計為36000K(35700℃;64300℉),同時(shi)內部(bu)的(de)(de)壓力(li)大(da)約是(shi)(shi)3000~4500GPa。

文化

世界紀錄

木星(xing)(xing)(xing)是太陽(yang)系(xi)(xi)中最(zui)大的(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)、一天(tian)(tian)時(shi)長最(zui)短的(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)、被最(zui)多(duo)(duo)航(hang)天(tian)(tian)器到訪過的(de)(de)(de)外行星(xing)(xing)(xing)、擁有(you)最(zui)多(duo)(duo)特洛(luo)伊小行星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)、太陽(yang)系(xi)(xi)中擁有(you)最(zui)活躍火(huo)山的(de)(de)(de)天(tian)(tian)體以及太陽(yang)系(xi)(xi)中密(mi)度(du)最(zui)大的(de)(de)(de)衛星(xing)(xing)(xing),木星(xing)(xing)(xing)擁有(you)衛星(xing)(xing)(xing)上最(zui)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)隕石坑、最(zui)強的(de)(de)(de)磁場(chang)、太陽(yang)系(xi)(xi)中最(zui)強大的(de)(de)(de)極(ji)光(guang)、太陽(yang)系(xi)(xi)中最(zui)大的(de)(de)(de)反氣旋風暴(bao)。(吉尼(ni)斯世界紀錄)

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