木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),因為在夜晚以(yi)肉眼(yan)很容易就看(kan)見它(ta),當太(tai)陽的(de)(de)位置很低時,偶爾(er)也(ye)(ye)能在白天(tian)看(kan)見,因此自(zi)古以(yi)來就為人(ren)所知(zhi)。在巴(ba)比倫,這個天(tian)體(ti)代(dai)表他們(men)的(de)(de)神(shen)(shen)(shen)馬爾(er)杜克(ke)(Marduk)。他們(men)用(yong)木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)軌(gui)道大約12年繞行(xing)(xing)黃道一周來定義它(ta)們(men)生肖的(de)(de)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)宮(gong)。羅(luo)馬人(ren)依據神(shen)(shen)(shen)話將它(ta)命名(ming)(ming)為木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(拉丁語:Iuppiter, Iūpiter,也(ye)(ye)稱為Jova),是(shi)羅(luo)馬神(shen)(shen)(shen)話中主要的(de)(de)神(shen)(shen)(shen),它(ta)的(de)(de)名(ming)(ming)字(zi)來自(zi)原始(shi)印歐(ou)語系的(de)(de)呼格合(he)成(cheng)*Dyēu-p?ter(主格:*Dyēus-p?tēr,意思是(shi)“O天(tian)神(shen)(shen)(shen)之(zhi)父”或“O日神(shen)(shen)(shen)之(zhi)父”)。相對而言,木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)對應于希(xi)臘(la)神(shen)(shen)(shen)話是(shi)宙斯(Ζε??),也(ye)(ye)被稱為Dias(Δ?α?),其中的(de)(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)名(ming)(ming)稱仍然保留在現代(dai)的(de)(de)希(xi)臘(la)語中。在英(ying)語,周四(Thursday)是(shi)源(yuan)自(zi)“雷神(shen)(shen)(shen)日”(Thor's day),是(shi)出在日耳曼神(shen)(shen)(shen)話。相較于羅(luo)馬神(shen)(shen)(shen)話就是(shi)朱(zhu)庇特(te)。羅(luo)馬星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)期四的(de)(de)Jovis也(ye)(ye)重(zhong)新命名(ming)(ming)為Thursday。
在中(zhong)、日、韓語(yu)系中(zhong),基(ji)于中(zhong)國的(de)五行,這顆行星(xing)(xing)(xing)被稱為(wei)木(mu)星(xing)(xing)(xing)。李商隱在《馬嵬》中(zhong)那(nei)句“如何(he)四紀為(wei)天(tian)子,不及盧家有莫愁(chou)”中(zhong)的(de)“紀“即為(wei)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)公轉周(zhou)期(qi)。中(zhong)國的(de)道教將它擬人(ren)化(hua)成(cheng)為(wei)福星(xing)(xing)(xing)。在吠(fei)陀占星(xing)(xing)(xing)學中(zhong),木(mu)星(xing)(xing)(xing)被稱為(wei)祭主(zhu)仙(xian)人(ren)(Brihaspati),是啟發靈性的(de)宗教導師,通常(chang)稱為(wei)上師(Guru),字面的(de)意(yi)思是"重人(ren)"。在突厥神話,木(mu)星(xing)(xing)(xing)稱為(wei)“Erendiz/Erentüz”。
生命可能
在1953年,米勒-尤(you)里實驗證明了閃電和存在于原始地球(qiu)大氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)化(hua)合(he)(he)物組合(he)(he)可以形成(cheng)有(you)機物(包括氨(an)基酸),可以作(zuo)為生命(ming)的(de)(de)基石。這(zhe)模擬的(de)(de)大氣(qi)(qi)成(cheng)分(fen)為水、甲烷、氨(an)和氫分(fen)子;所有(you)的(de)(de)這(zhe)些(xie)物質都在現今的(de)(de)木星大氣(qi)(qi)層中(zhong)被發現。木星的(de)(de)大氣(qi)(qi)層有(you)強(qiang)大的(de)(de)垂直空氣(qi)(qi)流(liu)動,運載(zai)這(zhe)些(xie)化(hua)合(he)(he)物進入(ru)較低的(de)(de)地區。但(dan)在木星的(de)(de)內(nei)部(bu)有(you)更(geng)高(gao)的(de)(de)溫度(du),會(hui)(hui)分(fen)解這(zhe)些(xie)化(hua)學物,會(hui)(hui)妨礙類似地球(qiu)生命(ming)的(de)(de)形成(cheng)。
公轉與自轉
木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)與太(tai)(tai)陽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)質心(xin)(xin)實際上是(shi)(shi)位(wei)(wei)于(yu)(yu)距(ju)離(li)太(tai)(tai)陽中心(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.07倍太(tai)(tai)陽半(ban)徑(jing)之外——或(huo)者(zhe)說(shuo)是(shi)(shi)位(wei)(wei)于(yu)(yu)太(tai)(tai)陽表(biao)(biao)面之外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)7%太(tai)(tai)陽半(ban)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)至太(tai)(tai)陽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均距(ju)離(li)是(shi)(shi)7億7800萬千(qian)米(mi)(大約(yue)是(shi)(shi)地(di)球(qiu)至太(tai)(tai)陽距(ju)離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)5.2倍,或(huo)5.2天(tian)文(wen)單位(wei)(wei)),公轉(zhuan)太(tai)(tai)陽一周(zhou)要11.8地(di)球(qiu)年。這(zhe)是(shi)(shi)土星(xing)(xing)(xing)(xing)公轉(zhuan)周(zhou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)五分(fen)(fen)之二,也就(jiu)是(shi)(shi)說(shuo)太(tai)(tai)陽系最(zui)(zui)(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)顆行星(xing)(xing)(xing)(xing)之間(jian)形成(cheng)5:2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共振軌(gui)(gui)道(dao)(dao)周(zhou)期(qi)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橢圓軌(gui)(gui)道(dao)(dao)相對(dui)于(yu)(yu)地(di)球(qiu)軌(gui)(gui)道(dao)(dao)傾(qing)斜(xie)1.31°,因為(wei)離(li)心(xin)(xin)率0.048,因此近日(ri)點和遠(yuan)日(ri)點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)離(li)相差(cha)(cha)7,500萬千(qian)米(mi)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)軸傾(qing)角相較于(yu)(yu)地(di)球(qiu)和火星(xing)(xing)(xing)(xing)非(fei)常小(xiao),只(zhi)有(you)3.13°,因此沒有(you)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)季節變化。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)是(shi)(shi)太(tai)(tai)陽系所(suo)有(you)行星(xing)(xing)(xing)(xing)中最(zui)(zui)(zui)快(kuai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),對(dui)其軸完成(cheng)一次旋轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)少于(yu)(yu)10小(xiao)時;這(zhe)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤(chi)(chi)(chi)道(dao)(dao)隆(long)起,在(zai)地(di)球(qiu)以(yi)(yi)業余的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)望遠(yuan)鏡就(jiu)可以(yi)(yi)很(hen)容易看出(chu)來(lai)。這(zhe)顆行星(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)顆扁球(qiu)體(ti),意思(si)是(shi)(shi)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤(chi)(chi)(chi)道(dao)(dao)直徑(jing)比兩(liang)極(ji)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)長(chang)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤(chi)(chi)(chi)道(dao)(dao)直徑(jing)比通過兩(liang)極(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)長(chang)9275千(qian)米(mi)。 因為(wei)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)沒有(you)固體(ti)表(biao)(biao)面,上層大氣有(you)著較差(cha)(cha)自(zi)轉(zhuan)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)極(ji)區大氣層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)周(zhou)期(qi)比赤(chi)(chi)(chi)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)約(yue)5分(fen)(fen)鐘,有(you)三個系統(tong)作為(wei)參(can)考(kao)框架,特(te)別是(shi)(shi)在(zai)描繪大氣運動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征。系統(tong)I適用于(yu)(yu)緯(wei)(wei)度10°N至10°S的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍,是(shi)(shi)最(zui)(zui)(zui)短的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)9小(xiao)時50分(fen)(fen)30.0秒。系統(tong)II適用于(yu)(yu)從南(nan)至北所(suo)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緯(wei)(wei)度,它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期(qi)是(shi)(shi)9小(xiao)時55分(fen)(fen)40.6秒。系統(tong)III最(zui)(zui)(zui)早是(shi)(shi)電(dian)波天(tian)文(wen)學定義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),對(dui)應于(yu)(yu)行星(xing)(xing)(xing)(xing)磁層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan),它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期(qi)就(jiu)是(shi)(shi)采(cai)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)自(zi)轉(zhuan)周(zhou)期(qi)。
衛星
木(mu)(mu)(mu)衛(wei)一、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二(er)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四在(zai)1610年被伽(jia)(jia)(jia)利略用望(wang)遠鏡發(fa)(fa)(fa)(fa)現,稱為(wei)伽(jia)(jia)(jia)利略衛(wei)星(xing)(xing)。1892年巴(ba)納德發(fa)(fa)(fa)(fa)現了木(mu)(mu)(mu)衛(wei)五,其他(ta)衛(wei)星(xing)(xing)都是1904年以(yi)后(hou)用照(zhao)相方法(fa)陸(lu)續發(fa)(fa)(fa)(fa)現的(de)。旅行者號飛船(chuan)于1979年發(fa)(fa)(fa)(fa)現了木(mu)(mu)(mu)衛(wei)十四,1980年又先后(hou)發(fa)(fa)(fa)(fa)現木(mu)(mu)(mu)衛(wei)十五和(he)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)十六。除(chu)四個(ge)伽(jia)(jia)(jia)利略衛(wei)星(xing)(xing)外,其余的(de)衛(wei)星(xing)(xing)半徑(jing)多(duo)是幾千(qian)米到(dao)20千(qian)米的(de)大(da)(da)石頭。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三半徑(jing)為(wei)2631千(qian)米,是衛(wei)星(xing)(xing)中(zhong)最大(da)(da)的(de)一顆,直徑(jing)大(da)(da)于水星(xing)(xing)。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二(er)可能(neng)存(cun)在(zai)液態的(de)海洋。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)四個(ge)伽(jia)(jia)(jia)利略衛(wei)星(xing)(xing)和(he)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)五的(de)軌道(dao)幾乎在(zai)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)赤(chi)道(dao)面(mian)上(shang)。
木(mu)星運動正逐(zhu)漸地(di)(di)變緩。同(tong)樣相(xiang)同(tong)的(de)引(yin)潮力(li)也改變了衛(wei)(wei)星的(de)軌(gui)道(dao)(dao),使它(ta)們慢慢地(di)(di)逐(zhu)漸遠離木(mu)星。木(mu)衛(wei)(wei)一、木(mu)衛(wei)(wei)二、木(mu)衛(wei)(wei)三由引(yin)潮力(li)影響而使軌(gui)道(dao)(dao)共振固(gu)定(ding)為1:2:4,并共同(tong)變化。木(mu)衛(wei)(wei)四(si)也是這其中一個(ge)部分,在未來(lai)的(de)數億年(nian)里,木(mu)衛(wei)(wei)四(si)也將被鎖定(ding),以木(mu)衛(wei)(wei)三的(de)兩倍公轉周期,以木(mu)衛(wei)(wei)一的(de)八倍來(lai)運行。
木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)有眾多衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing),2018年已發(fa)現79顆(ke),木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)由宙斯(si)一(yi)(yi)生(sheng)中所接(jie)觸過的(de)(de)(de)(de)人來命名(大多是他(ta)的(de)(de)(de)(de)情人)。它(ta)們大致分為三群(qun):第一(yi)(yi),順行的(de)(de)(de)(de)規則衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing),最(zui)靠(kao)近木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing),木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十六、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十四、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十五(wu)和四顆(ke)伽利略衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)共8顆(ke),軌道偏(pian)心(xin)(xin)率(lv)都小于0.01。第二,順行的(de)(de)(de)(de)不(bu)規則衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing),離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)稍遠的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)群(qun),包括木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十三、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十及(ji)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)七等,偏(pian)心(xin)(xin)離為0.11~0.21。第三,逆(ni)行的(de)(de)(de)(de)不(bu)規則衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing),離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)最(zui)遠的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)群(qun),包括木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十二、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十一(yi)(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八及(ji)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)九等,偏(pian)心(xin)(xin)率(lv)0.17~0.38。
木星的衛星群
規則衛星
內側群
內側的4顆小衛星,直(zhi)徑(jing)小于(yu)200千米(mi),軌道半(ban)徑(jing)小于(yu)200000千米(mi),軌道傾(qing)角(jiao)小于(yu)0.5度。
伽利略衛星
由伽利略和西(xi)門·馬(ma)里烏斯同時期(qi)發現的4顆衛星,軌(gui)道在400000千米(mi)至(zhi)2000000千米(mi),有(you)一些是太陽(yang)系中較大的衛星。
不規則衛星
撒米斯圖群
這是(shi)單(dan)獨一顆衛星的群組,軌道介于伽利略衛星和(he)希(xi)馬利亞(ya)群半途的中間位(wei)置。
希馬利亞群
一(yi)個緊(jin)密(mi)的族群(qun),軌道距(ju)離(li)在11000000千米(mi)至12000000千米(mi)。
卡普群
另一(yi)個(ge)單(dan)一(yi)衛星的群(qun),在亞南克(ke)群(qun)的內緣,以順行方向繞著木運轉。
亞南克群
逆行衛星(xing)群(qun),邊界相當模糊,平均(jun)距離木(mu)星(xing)21276000千米,平均(jun)軌(gui)道傾角為149度。
加爾尼群
相當明顯的逆行衛星群,平均距離木星23404000千米,平均軌(gui)道傾角165度。
帕西法爾群
分散、特征(zheng)含糊的逆行衛星(xing)群,涵蓋所有最外層的衛星(xing)。
行星環
木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)有(you)一個同(tong)土(tu)星(xing)般的(de)環(huan),不過又小又微(wei)弱(ruo)。早(zao)在1974年(nian)先鋒11號探(tan)測(ce)(ce)器訪問木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)時(shi)(shi),就(jiu)曾在離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)約13萬(wan)千(qian)米(mi)處觀測(ce)(ce)到(dao)高能帶(dai)電粒子的(de)吸收(shou)特征。兩年(nian)后有(you)人提出這一現象(xiang)可用(yong)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)存(cun)在塵埃環(huan)來說明。可惜(xi)當時(shi)(shi)無人作(zuo)進一步的(de)定量研究以推(tui)測(ce)(ce)這一假設環(huan)的(de)物(wu)理性質。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)環(huan)的(de)發現純屬意料之(zhi)外,只是(shi)(shi)由于兩個旅(lv)行者1號的(de)科(ke)學家(jia)一再堅持應(ying)該去看一下是(shi)(shi)否有(you)光環(huan)存(cun)在。其他人都(dou)認為(wei)發現光環(huan)的(de)可能性為(wei)零,但事(shi)實(shi)上木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)環(huan)是(shi)(shi)存(cun)在的(de)。1979年(nian)3月,旅(lv)行者1號探(tan)測(ce)(ce)器穿越(yue)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)赤道平(ping)面時(shi)(shi),這時(shi)(shi)它所攜(xie)帶(dai)的(de)窄角照相機在離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)120萬(wan)千(qian)米(mi)的(de)地方拍到(dao)了亮度十(shi)分暗(an)弱(ruo)的(de)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)環(huan)的(de)照片。同(tong)年(nian)7月,后到(dao)達的(de)旅(lv)行者2號探(tan)測(ce)(ce)器又獲得了有(you)關木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)環(huan)的(de)更多的(de)信(xin)息,證(zheng)實(shi)了這個結論。
木(mu)星(xing)光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)形狀像個(ge)薄(bo)圓盤,其(qi)厚度約為30千米(mi)(mi),寬(kuan)度約為9400千米(mi)(mi),離木(mu)星(xing)128300千米(mi)(mi)。光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)分(fen)為內(nei)(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)(liang),內(nei)(nei)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)較(jiao)暗(an)幾乎與(yu)木(mu)星(xing)大氣(qi)層(ceng)相(xiang)接。光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜型為G型,光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)也環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)繞著木(mu)星(xing)公轉,7小時轉一(yi)(yi)(yi)圈。根據對(dui)空間(jian)飛船所拍得照片的(de)(de)(de)(de)(de)研究(jiu),現已知(zhi)道木(mu)星(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)系(xi)主要由亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和暈(yun)三(san)部分(fen)組成。亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)在(zai)暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)邊暈(yun)為一(yi)(yi)(yi)層(ceng)極薄(bo)的(de)(de)(de)(de)(de)塵云,將亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)整個(ge)包圍(wei)起來的(de)(de)(de)(de)(de)厚度不超(chao)過30千米(mi)(mi)亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)離木(mu)星(xing)中心約13萬(wan)千米(mi)(mi),寬(kuan)600千米(mi)(mi)。暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)在(zai)亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)側,寬(kuan)可(ke)達5萬(wan)千米(mi)(mi),其(qi)內(nei)(nei)邊緣幾乎同木(mu)星(xing)大氣(qi)層(ceng)相(xiang)接。亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)不透明度很低,其(qi)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)(li)只能截收通過陽光(guang)(guang)的(de)(de)(de)(de)(de)萬(wan)分(fen)之(zhi)一(yi)(yi)(yi)左右。靠近(jin)亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)外(wai)緣有(you)一(yi)(yi)(yi)寬(kuan)約700千米(mi)(mi)的(de)(de)(de)(de)(de)亮(liang)(liang)帶(dai)它(ta)比(bi)(bi)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)余(yu)部分(fen)約亮(liang)(liang)10%,暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度只及亮(liang)(liang)度環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)幾分(fen)之(zhi)一(yi)(yi)(yi)。暈(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)延伸(shen)范圍(wei)可(ke)達環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)面上下(xia)各(ge)1萬(wan)千米(mi)(mi)它(ta)在(zai)暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)兩旁延伸(shen)到最遠點(dian),外(wai)邊界則比(bi)(bi)亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)略遠。據推算(suan),環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)大小約為2微(wei)米(mi)(mi),真(zhen)可(ke)算(suan)是(shi)(shi)微(wei)粒(li)(li)。這(zhe)種(zhong)微(wei)米(mi)(mi)量級的(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)粒(li)(li)因(yin)輻(fu)射壓力、微(wei)隕星(xing)撞(zhuang)擊等原因(yin)壽命(ming)大大短于太陽系(xi)壽命(ming)。為了證實(shi)木(mu)星(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)是(shi)(shi)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)相(xiang)對(dui)穩定(ding)結構(gou)這(zhe)一(yi)(yi)(yi)說(shuo)法人(ren)們(men)提出(chu)了維持這(zhe)種(zhong)小塵埃(ai)粒(li)(li)子數量的(de)(de)(de)(de)(de)動態(tai)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)幾種(zhong)可(ke)能的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)(li)補充(chong)源(yuan)。
如(ru)果光(guang)(guang)(guang)環(huan)要保持形(xing)(xing)狀(zhuang),它(ta)們需被不(bu)停(ting)地補充。兩顆處在光(guang)(guang)(guang)環(huan)中公轉(zhuan)(zhuan)的(de)(de)小衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing):木(mu)(mu)衛(wei)十六和(he)(he)木(mu)(mu)衛(wei)十七,是光(guang)(guang)(guang)環(huan)物質(zhi)來(lai)源的(de)(de)最(zui)佳(jia)候(hou)選。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)兩極(ji)有極(ji)光(guang)(guang)(guang),這似乎是從(cong)木(mu)(mu)衛(wei)一上(shang)火山(shan)噴發出的(de)(de)物質(zhi)沿著(zhu)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)引力線進入木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)氣(qi)而形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)有光(guang)(guang)(guang)環(huan),光(guang)(guang)(guang)環(huan)系(xi)統是太(tai)陽系(xi)巨行星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)一個(ge)共同特征,主要由黑(hei)色碎石塊和(he)(he)雪團等物質(zhi)組成(cheng)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)光(guang)(guang)(guang)環(huan)很(hen)難觀(guan)測(ce)到(dao)它(ta)沒有土星(xing)(xing)(xing)(xing)那么(me)顯著(zhu)壯觀(guan),但(dan)(dan)也可以分成(cheng)四圈。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)約有9400千(qian)米寬,但(dan)(dan)厚度不(bu)到(dao)30千(qian)米,光(guang)(guang)(guang)環(huan)繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)旋轉(zhuan)(zhuan)一周需要大(da)約7小時。伽利略(lve)號飛行器對木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)氣(qi)的(de)(de)探測(ce)發現木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)光(guang)(guang)(guang)環(huan)和(he)(he)最(zui)外層大(da)氣(qi)層之間(jian)另存(cun)在了一個(ge)強(qiang)輻(fu)射帶,大(da)致相(xiang)當(dang)于電離(li)層輻(fu)射帶的(de)(de)十倍強(qiang)。
地面觀測
1610年(nian)(nian)(nian),伽(jia)利略·伽(jia)利雷(lei)(lei)(Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei)和(he)(he)西(xi)門(men)·馬里(li)烏斯(Simon Marius)各自(zi)獨(du)立的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)4顆(ke)(ke)(ke)大(da)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(伽(jia)利略衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)),這是首次發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)不屬于(yu)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),也是當(dang)時(shi)首次發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)顯(xian)然(ran)不以地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)為中心運動的(de)(de)(de)(de)天體。這是對(dui)尼古拉(la)·哥白尼(Miko?aj Kopernik)日心說(shuo)最主要的(de)(de)(de)(de)支(zhi)撐,伽(jia)利略直(zhi)言不諱的(de)(de)(de)(de)支(zhi)持哥白尼學說(shuo),使他(ta)被(bei)置于(yu)教會(hui)的(de)(de)(de)(de)威脅下。1660年(nian)(nian)(nian)代(dai),喬凡尼·多美尼科(ke)·卡西(xi)尼(Giovanni Domenico Cassini)使用一架新的(de)(de)(de)(de)望(wang)遠鏡(jing)發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)斑(ban)(ban)點和(he)(he)彩色的(de)(de)(de)(de)區帶,并且觀察到(dao)(dao)這顆(ke)(ke)(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)出(chu)現(xian)(xian)(xian)(xian)扁平形;就是在(zai)(zai)(zai)兩極扁平。他(ta)也估(gu)計出(chu)這顆(ke)(ke)(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)自(zi)轉周期。在(zai)(zai)(zai)1690年(nian)(nian)(nian),卡西(xi)尼發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)大(da)氣經歷較(jiao)差(cha)(cha)自(zi)轉。大(da)紅(hong)斑(ban)(ban)是在(zai)(zai)(zai)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)南半球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)一個(ge)顯(xian)著鵝(e)蛋(dan)形特征,可(ke)(ke)能早(zao)在(zai)(zai)(zai)1664年(nian)(nian)(nian)就被(bei)羅伯特·胡克(Robert Hooke)和(he)(he)卡西(xi)尼在(zai)(zai)(zai)1665年(nian)(nian)(nian)觀測(ce)過;雖(sui)然(ran)這仍有爭議。已(yi)知(zhi)最早(zao)的(de)(de)(de)(de)繪(hui)圖(tu)來(lai)自(zi)藥劑師海因利希·史(shi)瓦貝(Samuel Heinrich Schwabe),他(ta)在(zai)(zai)(zai)1831年(nian)(nian)(nian)顯(xian)示(shi)大(da)紅(hong)斑(ban)(ban)詳細(xi)的(de)(de)(de)(de)資訊。據說(shuo),大(da)紅(hong)斑(ban)(ban)在(zai)(zai)(zai)1878年(nian)(nian)(nian)變得很(hen)顯(xian)眼前(qian),在(zai)(zai)(zai)1665年(nian)(nian)(nian)至1708年(nian)(nian)(nian)曾(ceng)經有多次從視線(xian)中消失的(de)(de)(de)(de)場合。它在(zai)(zai)(zai)1883年(nian)(nian)(nian)和(he)(he)20世紀初,再度被(bei)記(ji)錄到(dao)(dao)衰退。喬瓦尼·阿爾方多·波雷(lei)(lei)里(li)(Giovanni Alfonso Borelli)和(he)(he)卡西(xi)尼兩人(ren)都細(xi)心地(di)做出(chu)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)運動表,可(ke)(ke)以預測(ce)這些衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)經過木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)前(qian)方或背后的(de)(de)(de)(de)時(shi)間。在(zai)(zai)(zai)1670年(nian)(nian)(nian)代(dai),人(ren)們觀測(ce)到(dao)(dao)當(dang)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)與地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)在(zai)(zai)(zai)相(xiang)對(dui)于(yu)太陽的(de)(de)(de)(de)兩側時(shi),衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運動事件的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)會(hui)比預測(ce)的(de)(de)(de)(de)慢達17分鐘。丹麥天文學家奧勒·羅默(Ole R?mer)推(tui)論(lun)視線(xian)看到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)不是即時(shi)發(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)事情(卡西(xi)尼在(zai)(zai)(zai)此之前(qian)曾(ceng)經拒絕這樣的(de)(de)(de)(de)結論(lun)),而(er)這個(ge)時(shi)間上(shang)的(de)(de)(de)(de)差(cha)(cha)異可(ke)(ke)以用來(lai)估(gu)計光速。1892年(nian)(nian)(nian),愛(ai)德(de)華·愛(ai)默生(sheng)·巴納德(de)(Edward Emerson Barnard)在(zai)(zai)(zai)加(jia)利福(fu)尼亞州(zhou)使用利克天文臺(tai) 36-英寸(910-毫(hao)米)的(de)(de)(de)(de)折射望(wang)遠鏡(jing)觀察到(dao)(dao)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)第5顆(ke)(ke)(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)了(le)這顆(ke)(ke)(ke)相(xiang)對(dui)較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),證明了(le)他(ta)敏銳的(de)(de)(de)(de)視力,使他(ta)很(hen)快的(de)(de)(de)(de)成名。這顆(ke)(ke)(ke)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)后來(lai)被(bei)命名為木(mu)衛(wei)(wei)(wei)五(Amalthea)。這是最后一顆(ke)(ke)(ke)以人(ren)眼視覺發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),之后的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)均從照片發(fa)(fa)現(xian)(xian)(xian)(xian)。
1932年,魯珀特(te)(te)·沃爾特(te)(te)根據(ju)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)吸(xi)收(shou)光譜確定木(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣中含有甲烷和(he)氨。1938年,觀(guan)察到(dao)3個長壽的(de)白色鵝(e)蛋形(xing)反氣旋特(te)(te)征(zheng)。幾十(shi)年來(lai)(lai),它們是獨立存在木(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣層的(de)特(te)(te)征(zheng),有時會(hui)互相(xiang)靠近,但(dan)永遠不會(hui)合并(bing)。最后,兩個在1998年合并(bing),并(bing)在2000年吸(xi)收(shou)了第三個,被稱為長圓形(xing)BA。在1955年,巴納(na)德柏克和(he)肯尼斯·佛(fo)蘭克林偵測到(dao)來(lai)(lai)自(zi)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)22.2MHz的(de)無線電信(xin)號爆(bao)(bao)(bao)(bao)發(fa)。這些爆(bao)(bao)(bao)(bao)發(fa)與木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)自(zi)轉周期匹配,也能夠(gou)用這些資訊來(lai)(lai)改(gai)進自(zi)轉速(su)率(lv)。發(fa)現來(lai)(lai)自(zi)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)無線電爆(bao)(bao)(bao)(bao)發(fa)有兩種形(xing)式:長達數秒(miao)的(de)長爆(bao)(bao)(bao)(bao)發(fa)(L爆(bao)(bao)(bao)(bao)發(fa))和(he)持續時間短于百分(fen)之一(yi)秒(miao)的(de)短爆(bao)(bao)(bao)(bao)發(fa)(S爆(bao)(bao)(bao)(bao)發(fa))。
科學家發現(xian)來(lai)自木(mu)星(xing)的(de)(de)無線(xian)電(dian)(dian)訊(xun)號有三種傳輸的(de)(de)形式:第(di)一、隨著木(mu)星(xing)旋轉的(de)(de)十(shi)米無線(xian)電(dian)(dian)爆發(波長10米的(de)(de)無線(xian)電(dian)(dian)波),并且受(shou)到(dao)木(mu)衛一與木(mu)星(xing)磁(ci)場交(jiao)互作用的(de)(de)影響(xiang)。第(di)二、厘(li)米無線(xian)電(dian)(dian)輻(fu)射(she)(波長為(wei)厘(li)米的(de)(de)無線(xian)電(dian)(dian)波)于1959年首度由(you)弗蘭克·德雷克(Fank Drake)和Hein Hvatum觀測到(dao)。這個信號起(qi)源于木(mu)星(xing)赤道(dao)附近的(de)(de)圓環帶(dai)狀,是由(you)木(mu)星(xing)磁(ci)場中(zhong)(zhong)被加速電(dian)(dian)子引起(qi)的(de)(de)回旋輻(fu)射(she)。第(di)三、輻(fu)射(she)熱(re)是由(you)大(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)熱(re)產生的(de)(de)。
先驅者號探測
美(mei)國(guo)宇航局(ju)于(yu)(yu)1972年(nian)3月(yue)發(fa)射(she)了先驅(qu)(qu)(qu)者(zhe)10號(hao)探(tan)測器,這(zhe)是第一個(ge)探(tan)測木(mu)(mu)(mu)星的(de)使者(zhe),它穿(chuan)越危(wei)險的(de)小行(xing)星帶和木(mu)(mu)(mu)星周圍(wei)的(de)強輻射(she)區,經過一年(nian)零九個(ge)月(yue),行(xing)程10億千(qian)米(mi),于(yu)(yu)1973年(nian)10月(yue)率(lv)先飛臨木(mu)(mu)(mu)星,探(tan)測到(dao)木(mu)(mu)(mu)星規模(mo)宏大的(de)磁(ci)層研究了木(mu)(mu)(mu)星大氣傳回(hui)(hui)了三百多幅木(mu)(mu)(mu)星圖像。1973年(nian)4月(yue)美(mei)國(guo)又發(fa)射(she)了先驅(qu)(qu)(qu)者(zhe)11號(hao)探(tan)測器,1974年(nian)12月(yue)5日(ri)到(dao)達木(mu)(mu)(mu)星,距(ju)離(li)木(mu)(mu)(mu)星表面(mian)最少只有4.6萬千(qian)米(mi),比先驅(qu)(qu)(qu)者(zhe)10號(hao)更近。送(song)回(hui)(hui)了有關木(mu)(mu)(mu)星磁(ci)場、輻射(she)帶、中(zhong)立、溫度(du)、大氣結構等情況,并觀測到(dao)了木(mu)(mu)(mu)星南極(ji)地帶。
旅行者號探測
1977年8月(yue)20日和9月(yue)5日,美國先后發(fa)(fa)射了旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)(zhe)2號(hao)和旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)(zhe)1號(hao)探(tan)測器(qi)這兩個姊(zi)妹探(tan)測器(qi)沿著(zhu)兩條不(bu)同的(de)(de)軌(gui)道(dao)飛行(xing)(xing)。擔負探(tan)測太陽系(xi)外圍行(xing)(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)任務發(fa)(fa)射一百天后,旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)(zhe)1號(hao)超過旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)(zhe)2號(hao),并先期(qi)到達(da)木(mu)星(xing)(xing)探(tan)測。1979年3月(yue)5日,旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)(zhe)1號(hao)在距木(mu)星(xing)(xing)27.5萬千米處(chu)與木(mu)星(xing)(xing)會合,拍(pai)(pai)攝了木(mu)星(xing)(xing)及(ji)其衛(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)幾(ji)千張(zhang)照(zhao)片(pian)并傳回地球。通過這些照(zhao)片(pian)可以(yi)發(fa)(fa)現木(mu)星(xing)(xing)周圍也有一個光(guang)環,還探(tan)測到木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)上有火山爆發(fa)(fa)活(huo)動。旅(lv)行(xing)(xing)者(zhe)(zhe)2號(hao)于1979年7月(yue)9日到達(da)木(mu)星(xing)(xing)附近,從(cong)木(mu)星(xing)(xing)及(ji)其衛(wei)星(xing)(xing)中間(jian)穿過,在距木(mu)星(xing)(xing)72萬千米處(chu)拍(pai)(pai)攝了幾(ji)千張(zhang)照(zhao)片(pian)。
伽利略號探測
伽利(li)(li)略號探測(ce)器(qi)于1989年升空,1995年12月(yue)抵達環木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)軌道。它(ta)旅行(xing)了(le)(le)(le)28億英里,它(ta)的(de)(de)終結日(ri)期比原來(lai)預計的(de)(de)晚了(le)(le)(le)六年。伽利(li)(li)略號繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)飛(fei)行(xing)了(le)(le)(le)34圈,獲得了(le)(le)(le)有(you)(you)關木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣層(ceng)的(de)(de)第一手探測(ce)資料,在1995年將一個探測(ce)器(qi)放到了(le)(le)(le)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)上。它(ta)發(fa)現(xian)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)木(mu)(mu)衛(wei)二、木(mu)(mu)衛(wei)三、木(mu)(mu)衛(wei)四(si)的(de)(de)表面下(xia)有(you)(you)咸水海洋,還(huan)發(fa)現(xian)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)上有(you)(you)劇烈的(de)(de)火(huo)山爆(bao)發(fa)。
伽(jia)利(li)略號(hao)的首要任務是要對木(mu)星(xing)(xing)(xing)系(xi)統(tong)進行(xing)為期兩(liang)年(nian)的研究,而事實上(shang),伽(jia)利(li)略號(hao)從1995年(nian)進入木(mu)星(xing)(xing)(xing)的軌(gui)道直到2003年(nian)墜毀,它(ta)一(yi)共在(zai)(zai)木(mu)星(xing)(xing)(xing)工作了8年(nian)之久。它(ta)環繞木(mu)星(xing)(xing)(xing)公轉,約兩(liang)個月公轉一(yi)周。在(zai)(zai)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的不(bu)同位置(zhi)上(shang),得到其(qi)磁層的數據。此外(wai)它(ta)的軌(gui)道也是預留(liu)作近(jin)距觀測衛(wei)星(xing)(xing)(xing)的, 在(zai)(zai)1997年(nian)12月7日,它(ta)開始執行(xing)其(qi)額外(wai)任務,多次近(jin)距在(zai)(zai)木(mu)衛(wei)一(yi)和木(mu)衛(wei)二上(shang)越過,最近(jin)的一(yi)次是于2001年(nian)12月15日,距衛(wei)星(xing)(xing)(xing)表面僅180千米。
因為(wei)(wei)為(wei)(wei)了節約燃料(liao),所以(yi)伽利略(lve)(lve)號(hao)并未(wei)滅菌處理,為(wei)(wei)了避(bi)免(mian)其與可能存在生命的(de)木(mu)(mu)衛二接(jie)觸,伽利略(lve)(lve)號(hao)探測(ce)器在2003年年9月21日(ri)墜(zhui)毀于木(mu)(mu)星,以(yi)此結束其近14年的(de)太空探索生涯(ya)。這(zhe)將是美國宇航局自1999年以(yi)來首次控制探測(ce)器在地球之外的(de)天體上墜(zhui)毀。 伽利略(lve)(lve)號(hao)對研(yan)究木(mu)(mu)星的(de)衛星作出了很大的(de)貢獻。在伽利略(lve)(lve)號(hao)到(dao)達木(mu)(mu)星之前,人們一共只發現(xian)了16顆木(mu)(mu)星的(de)衛星。伽利略(lve)(lve)號(hao)到(dao)達后(hou)又(you)發現(xian)了多個(ge)衛星,使這(zhe)個(ge)數(shu)字已經(jing)上升到(dao)了63個(ge)。
朱諾號探測
朱諾(nuo)號(hao)是(shi)NASA新疆界計劃前(qian)往(wang)木(mu)星(xing)探測的太空(kong)船(chuan)。于2011年8月5日從卡納維拉爾角空(kong)軍基(ji)地發(fa)射升(sheng)空(kong),預(yu)定于2016年7月抵達(da)。探測器將放置在繞極軌道,研究木(mu)星(xing)的組(zu)成、重力(li)場、磁(ci)場和磁(ci)層和磁(ci)極。朱諾(nuo)號(hao)也要搜索和尋找這顆(ke)行星(xing)是(shi)如何形成的線(xian)索,包括(kuo)是(shi)否有巖石的核心、存(cun)在大氣層深處的水量(liang)、質量(liang)的分(fen)布、風速可以達(da)到618千米每(mei)小時(shi)(shi)(384英里每(mei)小時(shi)(shi))的深度。
朱諾號探測器
朱諾(nuo)(nuo)號(hao)探(tan)測(ce)器(qi)2011年(nian)(nian)8月(yue)5日發射(she),2013年(nian)(nian)10月(yue)9日利(li)用地球引力(li)彈弓加(jia)速飛往木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),在(zai)2016年(nian)(nian)7月(yue)5日到(dao)達(da)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)軌(gui)道,展開對木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)深(shen)入探(tan)測(ce)。此后(hou),朱諾(nuo)(nuo)號(hao)每年(nian)(nian)大約繞木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運(yun)轉(zhuan)32圈, 探(tan)測(ce)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)內部的(de)結(jie)構情(qing)況;測(ce)定木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)大氣(qi)成分;研究木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)大氣(qi)對流情(qing)況以及(ji)探(tan)討木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁場起(qi)源和(he)磁層。通過它的(de)探(tan)測(ce),科學家希望了解(jie)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)這顆巨行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)形(xing)成、演化和(he)本體(ti)內部結(jie)構以及(ji)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)等。
撞擊事件
1993年(nian)(nian)3月24日(ri),美國天文(wen)(wen)學家尤金·蘇(su)梅(mei)克(Eugene Merle Shoemaker)和卡羅(luo)琳(lin)·蘇(su)梅(mei)克(Carolyn Shoemaker)以(yi)及天文(wen)(wen)愛好(hao)者戴維(wei)(wei)·列維(wei)(wei)(David H. Levy),利用美國加州帕洛瑪天文(wen)(wen)臺的46厘米(mi)(mi)天文(wen)(wen)望遠鏡發(fa)現(xian)了(le)一(yi)顆(ke)彗(hui)星(xing),遂以(yi)他(ta)們的姓氏命名為蘇(su)梅(mei)克-列維(wei)(wei)9號彗(hui)星(xing)。這顆(ke)彗(hui)星(xing)被發(fa)現(xian)一(yi)年(nian)(nian)零兩個(ge)(ge)多月后,于(yu)1994年(nian)(nian)7月16日(ri)至(zhi)22日(ri),斷裂成21個(ge)(ge)碎塊,其(qi)中最大(da)的一(yi)塊寬約(yue)4千米(mi)(mi),以(yi)每(mei)秒60千米(mi)(mi)的速(su)度連珠炮一(yi)般(ban)向(xiang)木星(xing)撞去。
2009年7月21日,澳大利亞一位業(ye)(ye)余(yu)天(tian)(tian)文(wen)愛好者(zhe)(zhe)安東尼·衛(wei)斯理,在凌晨(chen)1點(dian)利用自家后(hou)院的(de)(de)(de)(de)14.5英寸反射式望遠鏡發現木星被彗(hui)星或者(zhe)(zhe)小(xiao)(xiao)行星撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji),在木星表面留(liu)下地(di)球般大小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)痕跡。美國航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)(tian)局噴氣推(tui)進實驗室在20日晚上9點(dian)證(zheng)實了衛(wei)斯理的(de)(de)(de)(de)發現,并于21日證(zheng)實木星在過(guo)去相當短一段時間內再次(ci)遭遇其他星體撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji),使木星南極附近落下黑色疤斑撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji)處上空(kong)的(de)(de)(de)(de)木星大氣層出現一個地(di)球大小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)空(kong)洞。2010年6月3日,澳洲的(de)(de)(de)(de)業(ye)(ye)余(yu)天(tian)(tian)文(wen)學(xue)家天(tian)(tian)文(wen)愛好者(zhe)(zhe)觀測到(dao)一顆彗(hui)星的(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)(ji),造成(cheng)小(xiao)(xiao)于以前(qian)觀測到(dao)的(de)(de)(de)(de)事(shi)件(jian)。另一位菲律賓(bin)的(de)(de)(de)(de)業(ye)(ye)余(yu)天(tian)(tian)文(wen)學(xue)家也錄影捕捉到(dao)這次(ci)事(shi)件(jian)。
木(mu)星(xing)是(shi)(shi)一個巨大的(de)(de)液態(tai)(tai)氫星(xing)體(ti)。隨(sui)著深(shen)度(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia),在距(ju)離表面至少5000千米深(shen)處(chu),液態(tai)(tai)氫在高壓和高溫環境下形成。據推測,木(mu)星(xing)的(de)(de)中(zhong)心是(shi)(shi)一個含硅(gui)酸鹽(yan)和鐵等物(wu)質組成的(de)(de)核區(qu),物(wu)質組成與密(mi)度(du)呈連續過(guo)渡(du)。木(mu)星(xing)是(shi)(shi)氣態(tai)(tai)行(xing)(xing)星(xing)(又稱類(lei)木(mu)行(xing)(xing)星(xing)),即(ji)以非固(gu)體(ti)物(wu)質為(wei)主要組成的(de)(de)行(xing)(xing)星(xing),它是(shi)(shi)太陽系(xi)(xi)中(zhong)體(ti)積最大的(de)(de)行(xing)(xing)星(xing),赤道直徑為(wei)142984千米。木(mu)星(xing)的(de)(de)密(mi)度(du)為(wei)1.326g/cm3,在氣體(ti)行(xing)(xing)星(xing)中(zhong)排行(xing)(xing)第二,但遠低于(yu)太陽系(xi)(xi)中(zhong)四個類(lei)地行(xing)(xing)星(xing)。
木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)太(tai)陽(yang)系(xi)其(qi)他行星(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)總和的(de)(de)(de)2.5倍,由于(yu)它的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)如此(ci)(ci)(ci)巨(ju)大,因此(ci)(ci)(ci)太(tai)陽(yang)系(xi)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)心落在太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)表面之(zhi)外,距(ju)離太(tai)陽(yang)中(zhong)心1.068太(tai)陽(yang)半徑。雖然木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)直徑是(shi)(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)11倍,非(fei)常巨(ju)大,但(dan)是(shi)(shi)它的(de)(de)(de)密(mi)度很低(di),所以木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)體積是(shi)(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)1321倍,但(dan)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)只(zhi)是(shi)(shi)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)318倍。木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)半徑是(shi)(shi)太(tai)陽(yang)半徑的(de)(de)(de)十分之(zhi)一,質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)只(zhi)為太(tai)陽(yang)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)千(qian)分之(zhi)一,所以兩者的(de)(de)(de)密(mi)度是(shi)(shi)相(xiang)似(si)的(de)(de)(de)。“木(mu)星(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)”(MJ或MJup)通常被(bei)作為描述其(qi)它天體(特(te)別(bie)是(shi)(shi)系(xi)外行星(xing)和棕(zong)矮星(xing))的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)單位。因此(ci)(ci)(ci),例如系(xi)外行星(xing)HD 209458 b的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)0.69MJup,而(er)仙(xian)女座κb的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)12.8MJup。
理(li)論(lun)模(mo)型顯(xian)示如果(guo)木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)比現(xian)今更大,而(er)不是(shi)318個地(di)球(qiu)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang),它(ta)將(jiang)會(hui)繼續(xu)收縮(suo)。質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)上的(de)(de)(de)些(xie)許改變,不會(hui)讓木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)半徑(jing)有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)變化,大約(yue)要在500地(di)球(qiu)質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(1.6MJup)才會(hui)有明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)改變。盡(jin)管(guan)隨著質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增加,內部會(hui)因為壓力的(de)(de)(de)增加而(er)縮(suo)小體積。結果(guo)是(shi),木(mu)星(xing)被認為是(shi)一顆(ke)幾乎達(da)到(dao)了行星(xing)結構和演化史所能決定的(de)(de)(de)最大半徑(jing)。隨著質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增加,收縮(suo)的(de)(de)(de)過(guo)程會(hui)繼續(xu)下去,直到(dao)達(da)到(dao)可察覺的(de)(de)(de)恒星(xing)形(xing)成質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang),大約(yue)是(shi)50MJup的(de)(de)(de)高質(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)棕矮星(xing)。
然而(er),需(xu)要75倍(bei)的(de)木(mu)(mu)星(xing)質量(liang)才(cai)能使氫穩定的(de)融合成為一(yi)顆恒星(xing)。最小的(de)紅矮星(xing),半徑大(da)約(yue)只是木(mu)(mu)星(xing)的(de)30%。盡管如此,木(mu)(mu)星(xing)仍然散發(fa)出更多的(de)能量(liang)。它接受來自(zi)(zi)太陽的(de)能量(liang),而(er)內部(bu)產(chan)生的(de)能量(liang)也幾(ji)乎和接受自(zi)(zi)太陽的(de)總能量(liang)相(xiang)等。這些額外的(de)熱量(liang)是由開爾(er)文-亥姆霍(huo)茲機(ji)制(zhi)通過(guo)收縮產(chan)生的(de)。這個過(guo)程造成木(mu)(mu)星(xing)每年縮小約(yue)2厘米(mi)。當木(mu)(mu)星(xing)形成的(de)時候(hou),它要比當前觀測到(dao)的(de)要略大(da)一(yi)點。
木(mu)星的(de)高層(ceng)大氣(qi)是(shi)由體(ti)積或氣(qi)體(ti)分(fen)子(zi)百分(fen)率約(yue)88%~92%的(de)氫(qing)(qing)和(he)約(yue)7%~11%的(de)氦所(suo)組(zu)成,剩余1%是(shi)其他氣(qi)體(ti)。由于(yu)氦原子(zi)的(de)質量是(shi)氫(qing)(qing)原子(zi)的(de)四倍,探討木(mu)星的(de)質量組(zu)成時(shi)比例(li)會有所(suo)改變:大氣(qi)層(ceng)中氫(qing)(qing)和(he)氦分(fen)別(bie)占了總質量的(de)75%及24%,余的(de)1%為其他氣(qi)體(ti)物(wu)質,包括微量的(de)甲(jia)烷(wan)、水蒸氣(qi)、氨(an)以及硅的(de)化(hua)合物(wu)。另外(wai)(wai)木(mu)星也含(han)有微量的(de)碳(tan)、乙烷(wan)、硫化(hua)氫(qing)(qing)、氖(nai)、氧、磷(lin)化(hua)氫(qing)(qing)、硫等物(wu)質。大氣(qi)最外(wai)(wai)層(ceng)有冷凍的(de)氨(an)的(de)晶(jing)體(ti)。木(mu)星上也透過紅外(wai)(wai)線及紫外(wai)(wai)線測量發現微量苯(ben)和(he)烴(jing)的(de)存在。
木星(xing)(xing)大氣層(ceng)(ceng)中氫和氦(hai)的(de)(de)(de)比例非常接近原始太陽(yang)(yang)星(xing)(xing)云的(de)(de)(de)理論組成(cheng),然而,木星(xing)(xing)大氣中的(de)(de)(de)惰性氣體(ti)是太陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)二(er)(er)至三(san)倍(bei),高層(ceng)(ceng)大氣中的(de)(de)(de)氖只占了總質(zhi)量的(de)(de)(de)百萬分之二(er)(er)十(shi),約為太陽(yang)(yang)比例的(de)(de)(de)十(shi)分之一,氦(hai)也(ye)幾乎耗盡,但仍有太陽(yang)(yang)中氦(hai)的(de)(de)(de)比例的(de)(de)(de)80%。這個差距可能是由于元素降水至行星(xing)(xing)內(nei)部所造成(cheng)。
由光譜學(xue)分析(xi)而言,土星(xing)(xing)(xing)被認為和木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)組成最為相(xiang)似,但另外的(de)(de)氣體行星(xing)(xing)(xing)、天王(wang)星(xing)(xing)(xing)與海王(wang)星(xing)(xing)(xing)相(xiang)較(jiao)之(zhi)下所含氫(qing)和氦的(de)(de)比例較(jiao)低,由于沒有(you)太空(kong)船(chuan)實際(ji)深入大氣層的(de)(de)分析(xi),除了(le)木星(xing)(xing)(xing)之(zhi)外的(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)仍沒有(you)重元素數量的(de)(de)精確數據。
木星(xing)(xing)有著太陽系(xi)內最大(da)(da)的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)大(da)(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),跨(kua)越(yue)的(de)(de)(de)高度超過5000千米。由于木星(xing)(xing)沒有固體(ti)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian),它的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)基礎(chu)通常被(bei)認為是(shi)大(da)(da)氣(qi)壓力(li)等于1MPa(10bar),或(huo)十倍于地球表(biao)面(mian)壓力(li)之(zhi)處。木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)被(bei)分為四個層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)次:對流(liu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、平(ping)流(liu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、增(zeng)溫層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和(he)散逸層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。不同于地球的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),木星(xing)(xing)沒有中氣(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),沒有固體(ti)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian),大(da)(da)氣(qi)最底層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)對流(liu)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),平(ping)穩地轉換(huan)進入(ru)行(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)流(liu)體(ti)內部。這是(shi)溫度和(he)壓力(li)在氫和(he)氦的(de)(de)(de)臨界(jie)(jie)點之(zhi)上(shang)造成的(de)(de)(de)結果,意味著氣(qi)體(ti)和(he)液體(ti)的(de)(de)(de)相位之(zhi)間沒有明確的(de)(de)(de)界(jie)(jie)限存在。
木(mu)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)組(zu)成(cheng)按(an)分(fen)子數量來(lai)看(kan),81%是(shi)(shi)氫,18%是(shi)(shi)氦,按(an)質(zhi)量則分(fen)別是(shi)(shi)75%和(he)24%。只(zhi)有約1%左(zuo)右的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)他氣(qi)(qi)體,其(qi)中(zhong)(zhong)包括(kuo)甲烷、水蒸氣(qi)(qi)、氨氣(qi)(qi)等。這與(yu)太(tai)(tai)陽系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前身——原始太(tai)(tai)陽星云(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)成(cheng)相近,但(dan)木(mu)星中(zhong)(zhong)較重元素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比例(li)卻(que)比原始太(tai)(tai)陽星云(yun)多(duo)數倍。同為氣(qi)(qi)體行星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)土星也是(shi)(shi)類似的(de)(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)成(cheng),但(dan)天王星及海王星中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫和(he)氦就(jiu)少得多(duo)。由(you)于木(mu)星有較強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內部(bu)能源,致使(shi)其(qi)赤(chi)道與(yu)兩極溫差(cha)不(bu)(bu)大,不(bu)(bu)超過3℃,因此(ci)木(mu)星上南北風(feng)很小,主要是(shi)(shi)東西(xi)風(feng),最大風(feng)速(su)達130~150米/秒。木(mu)星大氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)充(chong)滿了(le)稠密活(huo)躍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)系(xi)。各種顏色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)層像波浪一樣(yang)在(zai)激(ji)烈翻騰著。在(zai)木(mu)星大氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)還觀(guan)測到有閃電(dian)和(he)雷暴。由(you)于木(mu)星的(de)(de)(de)(de)(de)(de)快(kuai)速(su)自轉,因此(ci)能在(zai)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)觀(guan)測到與(yu)赤(chi)道平行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、明暗交替的(de)(de)(de)(de)(de)(de)帶紋(wen)其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)亮帶是(shi)(shi)向(xiang)上運動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域,暗紋(wen)則是(shi)(shi)較低和(he)較暗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)。
木(mu)(mu)星表面有(you)(you)(you)紅、褐、白等五(wu)彩繽紛(fen)的(de)(de)(de)條紋圖案,可以推測木(mu)(mu)星大(da)氣中的(de)(de)(de)風向是平行于赤道方向,因(yin)區域的(de)(de)(de)不同而交互(hu)吹著西風及(ji)東(dong)風,是木(mu)(mu)星大(da)氣的(de)(de)(de)一項明顯特征。大(da)氣中含有(you)(you)(you)極微的(de)(de)(de)甲(jia)烷(wan)、乙炔之(zhi)類的(de)(de)(de)有(you)(you)(you)機成(cheng)分,而且有(you)(you)(you)打雷現(xian)象生成(cheng)有(you)(you)(you)機物的(de)(de)(de)概(gai)率相當大(da)。
木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)位于南緯23°處,長(chang)2萬(wan)千米(mi),寬1.1萬(wan)千米(mi)。探測器發現,大(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)是(shi)一團激烈上升的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣流(liu),呈深(shen)褐色(se)(se)。這個(ge)(ge)(ge)(ge)彩色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣旋以(yi)逆時(shi)(shi)針方(fang)向(xiang)轉(zhuan)動(dong)。在大(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)中心部分有(you)個(ge)(ge)(ge)(ge)小(xiao)(xiao)顆粒,是(shi)大(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)核,其大(da)(da)(da)小(xiao)(xiao)約幾百(bai)千米(mi)。這個(ge)(ge)(ge)(ge)核在周(zhou)(zhou)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反時(shi)(shi)針漩(xuan)渦運動(dong)中維持不動(dong)。大(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壽(shou)命很長(chang),可維持幾百(bai)年或更久。早在1665年,意大(da)(da)(da)利天文學家卡西尼就發現了它。大(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)艷(yan)麗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)紅(hong)(hong)色(se)(se)令人印象深(shen)刻(ke),顏色(se)(se)似乎來自(zi)紅(hong)(hong)磷(lin)。大(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)是(shi)逆時(shi)(shi)針方(fang)向(xiang),周(zhou)(zhou)期大(da)(da)(da)約是(shi)六天。大(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)度(du)是(shi)24000至(zhi)(zhi)40000千米(mi),寬度(du)是(shi)12000至(zhi)(zhi)14000千米(mi)。它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑大(da)(da)(da)到可以(yi)容(rong)得下(xia)2至(zhi)(zhi)3顆地球。這個(ge)(ge)(ge)(ge)風暴(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)(da)高(gao)度(du)比周(zhou)(zhou)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)層高(gao)出(chu)約8千米(mi)。風暴(bao)(bao)(bao)通常(chang)都發生在巨(ju)行星(xing)大(da)(da)(da)氣層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)湍流(liu)內(nei),木星(xing)也有(you)白色(se)(se)和棕(zong)(zong)色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鵝蛋形(xing)(xing)風暴(bao)(bao)(bao),但較(jiao)(jiao)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)那些風暴(bao)(bao)(bao)通常(chang)都不會(hui)被命名(ming)。白色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鵝蛋傾向(xiang)于包含大(da)(da)(da)氣層上層,相對較(jiao)(jiao)低溫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)云(yun)。棕(zong)(zong)色(se)(se)鵝蛋形(xing)(xing)是(shi)較(jiao)(jiao)溫暖和位于普(pu)通云(yun)層。這種風暴(bao)(bao)(bao)持續(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間可以(yi)只(zhi)有(you)幾個(ge)(ge)(ge)(ge)小(xiao)(xiao)時(shi)(shi),也可以(yi)長(chang)達數個(ge)(ge)(ge)(ge)世紀。
磁場
木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)磁場(chang)(chang)強度是(shi)地球的(de)(de)(de)(de)(de)14倍,范(fan)(fan)圍從赤(chi)(chi)道的(de)(de)(de)(de)(de)4.2高(gao)斯(0.42mT)到極區的(de)(de)(de)(de)(de)10至(zhi)14高(gao)斯(1.0~1.4mT),是(shi)太(tai)陽系(xi)最(zui)強的(de)(de)(de)(de)(de)磁場(chang)(chang)(除了太(tai)陽黑子(zi)(zi)(zi)(zi))。環(huan)繞著行(xing)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)松弱的(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)環(huan)系(xi)統(tong)和強大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)磁層(木星(xing)磁場(chang)(chang)十分(fen)強大(da)(da),其(qi)背對太(tai)陽一面的(de)(de)(de)(de)(de)磁場(chang)(chang)甚至(zhi)延伸至(zhi)土(tu)星(xing)軌(gui)道)。這個(ge)場(chang)(chang)被認為是(shi)由渦流(liu)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)——旋流(liu)運(yun)動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)導電(dian)材料——核(he)心(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)液態金屬氫。在埃歐衛(wei)星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)火(huo)山(shan)釋放出大(da)(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)二氧化硫,形成(cheng)沿(yan)著衛(wei)星(xing)軌(gui)道的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)環(huan)。這些氣(qi)體(ti)在磁層內被電(dian)離(li)(li),生成(cheng)硫和氧的(de)(de)(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)。它們與源自木星(xing)大(da)(da)氣(qi)層的(de)(de)(de)(de)(de)氫離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi),在木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)赤(chi)(chi)道平面形成(cheng)等離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)片(pian)。這些片(pian)狀的(de)(de)(de)(de)(de)等離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)與行(xing)星(xing)一起轉動(dong),造成(cheng)進入(ru)磁場(chang)(chang)平面的(de)(de)(de)(de)(de)變形偶極磁場(chang)(chang)。在等離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)(zi)片(pian)內的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)流(liu)產(chan)生強大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)線電(dian)訊(xun)號,造成(cheng)范(fan)(fan)圍在0.6至(zhi)30MHz的(de)(de)(de)(de)(de)爆發。
木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)(ci)層的范圍(wei)大而且結(jie)構復雜,在距(ju)離(li)(li)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)140萬(wan)~700萬(wan)千米之(zhi)間的巨(ju)大空間都(dou)是木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的磁(ci)(ci)層;而地球(qiu)的磁(ci)(ci)層只在距(ju)地心5萬(wan)~7萬(wan)千米的范圍(wei)內。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的五個大衛(wei)星(xing)(xing)(木(mu)(mu)(mu)衛(wei)一(yi)至木(mu)(mu)(mu)衛(wei)五) [1] 都(dou)被木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的磁(ci)(ci)層所覆蓋(gai),使之(zhi)免(mian)遭太(tai)陽(yang)風的襲擊。地球(qiu)周圍(wei)有條稱為范艾(ai)倫帶(dai)的輻射(she)帶(dai),木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)周圍(wei)也有這(zhe)樣的輻射(she)帶(dai)。旅(lv)行者(zhe)1號還(huan)發現木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)背向太(tai)陽(yang)的一(yi)面(mian)有3萬(wan)千米長的北極光。1981年初,當旅(lv)行者(zhe)2號早已離(li)(li)開木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)飛奔(ben)土星(xing)(xing)的途(tu)中,曾再(zai)次受到木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)(ci)場的影響。由(you)此看來,木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)(ci)尾至少拖長到了6000萬(wan)千米以外。
木星的(de)磁(ci)氣圈分布范(fan)圍比地球磁(ci)氣圈的(de)范(fan)圍大上100多倍,是太陽系中最大的(de)磁(ci)氣圈。由于太陽風(feng)和磁(ci)氣圈的(de)作(zuo)用(yong)木星也(ye)和地球一樣(yang)在極區有極光(guang)產生,強度約為地球的(de)100倍。
內熱
木星(xing)正在(zai)(zai)(zai)向其宇宙空(kong)間釋(shi)(shi)放巨大能(neng)量(liang)(liang)(liang)。它(ta)所放出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)它(ta)所獲得太陽(yang)能(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)倍。這說明木星(xing)釋(shi)(shi)放能(neng)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半來自于它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)部(bu)(bu)。木星(xing)內(nei)部(bu)(bu)存在(zai)(zai)(zai)熱(re)源。有人(ren)認為它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)能(neng)可能(neng)是(shi)(shi)木星(xing)形成時(shi),由引力勢能(neng)轉變而來,被液(ye)態(tai)(tai)氫大規模對(dui)流到(dao)表(biao)面上。太陽(yang)之(zhi)所以不(bu)斷(duan)放射出(chu)大量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光和(he)熱(re),是(shi)(shi)因(yin)為太陽(yang)內(nei)部(bu)(bu)時(shi)刻進行著核(he)聚(ju)變反應(ying),在(zai)(zai)(zai)核(he)聚(ju)變過(guo)程中(zhong)(zhong)釋(shi)(shi)放出(chu)大量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)。木星(xing)是(shi)(shi)一(yi)個巨大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)態(tai)(tai)氫星(xing)球,本身已具備了(le)無(wu)法(fa)比擬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天然核(he)燃(ran)料,加之(zhi)木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)心溫(wen)度已達到(dao)了(le)28萬K,具備了(le)進行熱(re)核(he)反應(ying)所需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)條件(jian)(jian)。至于熱(re)核(he)反應(ying)所需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高壓(ya)條件(jian)(jian),就木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)收縮速度和(he)對(dui)太陽(yang)放出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)(liang)及攜能(neng)粒子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)積特(te)性來看(kan),木星(xing)在(zai)(zai)(zai)經過(guo)幾十億年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)演化之(zhi)后,中(zhong)(zhong)心壓(ya)可達到(dao)最(zui)初核(he)反應(ying)時(shi)所需的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力水(shui)平(ping)。木星(xing)和(he)太陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成分十分相(xiang)似,但是(shi)(shi)卻(que)沒(mei)有像(xiang)太陽(yang)那樣(yang)燃(ran)燒起來,是(shi)(shi)因(yin)為它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)太小(xiao)。木星(xing)要成為像(xiang)太陽(yang)那樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)恒星(xing),需要將質(zhi)量(liang)(liang)(liang)增加80倍才行,根據天文學家的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)算,只有質(zhi)量(liang)(liang)(liang)大于太陽(yang)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)7%,才能(neng)進行氘聚(ju)變反應(ying),發出(chu)光和(he)熱(re)。
木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)有一(yi)(yi)(yi)個(ge)石(shi)(shi)質的(de)(de)(de)(de)內核,由(you)鐵和硅組(zu)(zu)成。向外是由(you)巖石(shi)(shi)與(yu)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)混合顆粒物組(zu)(zu)成,無明確的(de)(de)(de)(de)邊界,在(zai)向外被一(yi)(yi)(yi)層含有少量氦(hai),主要是氫(qing)元素的(de)(de)(de)(de)液(ye)態金屬(shu)氫(qing)包覆著。內核上則是大(da)部(bu)(bu)分的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)物質集(ji)結地,以液(ye)態氫(qing)的(de)(de)(de)(de)形式(shi)存在(zai)。這些木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)上最(zui)普通(tong)的(de)(de)(de)(de)形式(shi)基礎(chu)可能(neng)只在(zai)40億帕壓強(qiang)(qiang)下(xia)才存在(zai),木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)內部(bu)(bu)就是這種(zhong)環境(土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)是)液(ye)態金屬(shu)氫(qing)由(you)離子化的(de)(de)(de)(de)質子與(yu)電子組(zu)(zu)成。在(zai)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)內部(bu)(bu)的(de)(de)(de)(de)溫度壓強(qiang)(qiang)下(xia)氫(qing)氣是液(ye)態的(de)(de)(de)(de),而非(fei)氣態,這使(shi)它成為了木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁(ci)場的(de)(de)(de)(de)電子指揮(hui)者(zhe)與(yu)根源,木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)場強(qiang)(qiang)度大(da)約10高斯,比地球(qiu)大(da)10倍。同樣在(zai)這一(yi)(yi)(yi)層也(ye)可能(neng)含有一(yi)(yi)(yi)些氦(hai)和微(wei)量的(de)(de)(de)(de)冰。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)還(huan)是天(tian)空(kong)中已知(zhi)的(de)(de)(de)(de)最(zui)強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)(de)射電源之一(yi)(yi)(yi)。
木(mu)星內(nei)部(bu)的溫(wen)度和壓力,由于開爾文-亥姆霍茲機制穩定地朝向核心增(zeng)加。在壓力為(wei)10帕的“表(biao)面”,溫(wen)度大約是(shi)340K(67℃;152℉)。在氫相(xiang)變的區域——溫(wen)度達到臨界(jie)點(dian)——氫成(cheng)為(wei)金屬,相(xiang)變溫(wen)度是(shi)10000K(9700℃;17500℉),壓力為(wei)200GPa。在核心邊界(jie)的溫(wen)度估計(ji)為(wei)36000K(35700℃;64300℉),同(tong)時內(nei)部(bu)的壓力大約是(shi)3000~4500GPa。
木星(xing)(xing)是太(tai)(tai)(tai)陽(yang)系(xi)中最(zui)(zui)(zui)大的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)、一天時長最(zui)(zui)(zui)短(duan)的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)、被最(zui)(zui)(zui)多航天器(qi)到訪過的(de)(de)(de)(de)外行星(xing)(xing)、擁有最(zui)(zui)(zui)多特洛伊(yi)小行星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)、太(tai)(tai)(tai)陽(yang)系(xi)中擁有最(zui)(zui)(zui)活(huo)躍火山的(de)(de)(de)(de)天體以及太(tai)(tai)(tai)陽(yang)系(xi)中密度最(zui)(zui)(zui)大的(de)(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing),木星(xing)(xing)擁有衛(wei)星(xing)(xing)上(shang)最(zui)(zui)(zui)多的(de)(de)(de)(de)隕(yun)石(shi)坑、最(zui)(zui)(zui)強的(de)(de)(de)(de)磁場、太(tai)(tai)(tai)陽(yang)系(xi)中最(zui)(zui)(zui)強大的(de)(de)(de)(de)極光、太(tai)(tai)(tai)陽(yang)系(xi)中最(zui)(zui)(zui)大的(de)(de)(de)(de)反氣旋風暴。(吉尼斯(si)世(shi)界紀錄(lu))