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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。
詳細介紹(shao) PROFILE +

人文歷史

發現&命名

木(mu)(mu)星(xing),因為(wei)在(zai)夜晚以肉眼很容易就看見(jian)它,當太陽的(de)位置很低時,偶(ou)爾也(ye)能(neng)在(zai)白天看見(jian),因此自(zi)古以來就為(wei)人(ren)所知。在(zai)巴比倫,這個天體代(dai)表他們的(de)神(shen)(shen)(shen)(shen)馬(ma)(ma)爾杜(du)克(Marduk)。他們用(yong)木(mu)(mu)星(xing)軌道大約12年繞行黃道一(yi)周來定義(yi)它們生肖(xiao)的(de)星(xing)宮。羅馬(ma)(ma)人(ren)依據(ju)神(shen)(shen)(shen)(shen)話(hua)將(jiang)它命名(ming)(ming)為(wei)木(mu)(mu)星(xing)(拉丁語:Iuppiter, Iūpiter,也(ye)稱為(wei)Jova),是(shi)(shi)羅馬(ma)(ma)神(shen)(shen)(shen)(shen)話(hua)中(zhong)主要(yao)的(de)神(shen)(shen)(shen)(shen),它的(de)名(ming)(ming)字來自(zi)原始(shi)印歐語系的(de)呼格(ge)合成*Dyēu-p?ter(主格(ge):*Dyēus-p?tēr,意思是(shi)(shi)“O天神(shen)(shen)(shen)(shen)之(zhi)父”或“O日(ri)神(shen)(shen)(shen)(shen)之(zhi)父”)。相(xiang)對(dui)(dui)而言(yan),木(mu)(mu)星(xing)對(dui)(dui)應于(yu)希臘(la)神(shen)(shen)(shen)(shen)話(hua)是(shi)(shi)宙(zhou)斯(Ζε??),也(ye)被稱為(wei)Dias(Δ?α?),其中(zhong)的(de)行星(xing)名(ming)(ming)稱仍然(ran)保留在(zai)現代(dai)的(de)希臘(la)語中(zhong)。在(zai)英語,周四(Thursday)是(shi)(shi)源(yuan)自(zi)“雷神(shen)(shen)(shen)(shen)日(ri)”(Thor's day),是(shi)(shi)出在(zai)日(ri)耳曼神(shen)(shen)(shen)(shen)話(hua)。相(xiang)較(jiao)于(yu)羅馬(ma)(ma)神(shen)(shen)(shen)(shen)話(hua)就是(shi)(shi)朱庇特。羅馬(ma)(ma)星(xing)期四的(de)Jovis也(ye)重新命名(ming)(ming)為(wei)Thursday。

在(zai)中(zhong)(zhong)(zhong)、日、韓(han)語系中(zhong)(zhong)(zhong),基于中(zhong)(zhong)(zhong)國的(de)(de)五(wu)行,這顆行星(xing)(xing)(xing)被稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)木(mu)星(xing)(xing)(xing)。李商隱在(zai)《馬(ma)嵬》中(zhong)(zhong)(zhong)那句“如何四紀為(wei)(wei)(wei)天子(zi),不(bu)及盧家有莫愁”中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)“紀“即(ji)為(wei)(wei)(wei)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)公轉周期(qi)。中(zhong)(zhong)(zhong)國的(de)(de)道(dao)教將它(ta)擬人化成為(wei)(wei)(wei)福星(xing)(xing)(xing)。在(zai)吠陀占(zhan)星(xing)(xing)(xing)學中(zhong)(zhong)(zhong),木(mu)星(xing)(xing)(xing)被稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)祭主(zhu)仙人(Brihaspati),是啟發靈(ling)性的(de)(de)宗教導師,通常稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)上師(Guru),字面的(de)(de)意思是"重人"。在(zai)突厥神話,木(mu)星(xing)(xing)(xing)稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)“Erendiz/Erentüz”。

研究

生命可能

在1953年,米(mi)勒-尤里(li)實驗證明了閃電和存在于原始地(di)球大氣中的(de)(de)化(hua)合(he)物(wu)組合(he)可(ke)以形(xing)成(cheng)有機物(wu)(包(bao)括氨(an)基酸),可(ke)以作為生命(ming)的(de)(de)基石。這(zhe)模擬的(de)(de)大氣成(cheng)分為水、甲烷、氨(an)和氫(qing)分子;所有的(de)(de)這(zhe)些(xie)物(wu)質(zhi)都在現今的(de)(de)木星大氣層中被(bei)發現。木星的(de)(de)大氣層有強大的(de)(de)垂直空氣流動,運(yun)載這(zhe)些(xie)化(hua)合(he)物(wu)進入(ru)較低的(de)(de)地(di)區。但在木星的(de)(de)內部有更(geng)高的(de)(de)溫度,會分解這(zhe)些(xie)化(hua)學(xue)物(wu),會妨(fang)礙(ai)類似地(di)球生命(ming)的(de)(de)形(xing)成(cheng)。

天文數據

運動&軌道

公轉與自轉

木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)與太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)同質心(xin)實際上(shang)(shang)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)位(wei)于(yu)距離(li)太(tai)陽(yang)中心(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.07倍太(tai)陽(yang)半(ban)徑(jing)之外——或者(zhe)說是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)位(wei)于(yu)太(tai)陽(yang)表(biao)面之外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)7%太(tai)陽(yang)半(ban)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)至(zhi)太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均距離(li)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)7億7800萬千(qian)(qian)米(mi)(大約(yue)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)地球至(zhi)太(tai)陽(yang)距離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)5.2倍,或5.2天文單位(wei)),公轉太(tai)陽(yang)一(yi)周(zhou)(zhou)要(yao)11.8地球年。這(zhe)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)公轉周(zhou)(zhou)期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)五分之二(er),也就(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)說太(tai)陽(yang)系(xi)(xi)最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩顆(ke)(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)之間(jian)形(xing)成(cheng)5:2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)振軌道(dao)(dao)(dao)周(zhou)(zhou)期(qi)。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橢圓軌道(dao)(dao)(dao)相對于(yu)地球軌道(dao)(dao)(dao)傾(qing)斜1.31°,因為(wei)離(li)心(xin)率(lv)0.048,因此近日點(dian)和(he)遠日點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離(li)相差7,500萬千(qian)(qian)米(mi)。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉軸傾(qing)角相較(jiao)于(yu)地球和(he)火(huo)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)非常小(xiao),只有3.13°,因此沒有明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)季節變化。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)太(tai)陽(yang)系(xi)(xi)所有行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中最(zui)快的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),對其(qi)軸完(wan)成(cheng)一(yi)次(ci)旋轉的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)少于(yu)10小(xiao)時(shi);這(zhe)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)(dao)(dao)隆起,在(zai)地球以業余的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)望遠鏡就(jiu)可(ke)以很(hen)容易(yi)看(kan)出來(lai)。這(zhe)顆(ke)(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)顆(ke)(ke)扁球體,意思是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)(dao)(dao)直(zhi)徑(jing)比(bi)兩極之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)長。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)(dao)(dao)直(zhi)徑(jing)比(bi)通(tong)過兩極的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)長9275千(qian)(qian)米(mi)。 因為(wei)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)沒有固體表(biao)面,上(shang)(shang)層(ceng)大氣(qi)(qi)(qi)有著較(jiao)差自(zi)轉。木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)極區大氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉周(zhou)(zhou)期(qi)比(bi)赤道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)長約(yue)5分鐘(zhong),有三個系(xi)(xi)統作(zuo)為(wei)參考框(kuang)架(jia),特(te)別是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)在(zai)描繪大氣(qi)(qi)(qi)運動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征。系(xi)(xi)統I適(shi)用于(yu)緯(wei)度10°N至(zhi)10°S的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍,是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)最(zui)短的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)9小(xiao)時(shi)50分30.0秒。系(xi)(xi)統II適(shi)用于(yu)從南至(zhi)北(bei)所有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緯(wei)度,它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)(zhou)期(qi)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)9小(xiao)時(shi)55分40.6秒。系(xi)(xi)統III最(zui)早是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)電波(bo)天文學定義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),對應于(yu)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)磁層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉,它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)(zhou)期(qi)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)采用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)自(zi)轉周(zhou)(zhou)期(qi)。

衛星&光環

衛星

木(mu)(mu)(mu)衛(wei)一(yi)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)四在1610年(nian)被(bei)伽(jia)利(li)略用望遠鏡(jing)發(fa)(fa)現(xian),稱為伽(jia)利(li)略衛(wei)星(xing)(xing)(xing)。1892年(nian)巴納(na)德發(fa)(fa)現(xian)了(le)(le)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)五(wu),其他衛(wei)星(xing)(xing)(xing)都是(shi)1904年(nian)以后用照(zhao)相(xiang)方法陸續發(fa)(fa)現(xian)的(de)(de)。旅行者號飛船(chuan)于(yu)1979年(nian)發(fa)(fa)現(xian)了(le)(le)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)十四,1980年(nian)又先(xian)后發(fa)(fa)現(xian)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)十五(wu)和木(mu)(mu)(mu)衛(wei)十六。除四個伽(jia)利(li)略衛(wei)星(xing)(xing)(xing)外,其余的(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)半徑(jing)多(duo)是(shi)幾(ji)千(qian)米到20千(qian)米的(de)(de)大(da)石(shi)頭。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)三半徑(jing)為2631千(qian)米,是(shi)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)中最大(da)的(de)(de)一(yi)顆,直徑(jing)大(da)于(yu)水星(xing)(xing)(xing)。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)二可(ke)能存在液態的(de)(de)海(hai)洋。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)四個伽(jia)利(li)略衛(wei)星(xing)(xing)(xing)和木(mu)(mu)(mu)衛(wei)五(wu)的(de)(de)軌道(dao)幾(ji)乎(hu)在木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)赤道(dao)面上。

木(mu)星運動正(zheng)逐(zhu)漸(jian)(jian)地(di)變緩。同(tong)(tong)樣相同(tong)(tong)的(de)引潮力也改變了(le)衛星的(de)軌(gui)道,使它們慢慢地(di)逐(zhu)漸(jian)(jian)遠離木(mu)星。木(mu)衛一(yi)、木(mu)衛二、木(mu)衛三由引潮力影響而使軌(gui)道共振(zhen)固定為1:2:4,并共同(tong)(tong)變化。木(mu)衛四也是(shi)這其中(zhong)一(yi)個部(bu)分,在未來的(de)數億年(nian)里,木(mu)衛四也將(jiang)被鎖定,以(yi)木(mu)衛三的(de)兩(liang)倍公轉周期,以(yi)木(mu)衛一(yi)的(de)八倍來運行。

木(mu)星有眾多(duo)衛(wei)(wei)(wei)星,2018年已發現79顆,木(mu)星的(de)衛(wei)(wei)(wei)星由宙斯(si)一生中所接(jie)觸過的(de)人來命(ming)名(大(da)多(duo)是(shi)他的(de)情人)。它們大(da)致分(fen)為三(san)群(qun):第一,順(shun)行(xing)的(de)規則衛(wei)(wei)(wei)星,最靠近木(mu)星,木(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)六、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)四、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)五、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)五和四顆伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)星共8顆,軌(gui)道偏心(xin)率都小于0.01。第二,順(shun)行(xing)的(de)不(bu)規則衛(wei)(wei)(wei)星,離木(mu)星稍遠的(de)一群(qun),包括木(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)三(san)、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)六、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)及(ji)(ji)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)七(qi)等(deng),偏心(xin)離為0.11~0.21。第三(san),逆行(xing)的(de)不(bu)規則衛(wei)(wei)(wei)星,離木(mu)星最遠的(de)一群(qun),包括木(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)二、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)一、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)八及(ji)(ji)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)九等(deng),偏心(xin)率0.17~0.38。

木星的衛星群

規則衛星

內側群

內(nei)側的4顆小衛星,直徑小于(yu)200千米,軌道半徑小于(yu)200000千米,軌道傾角(jiao)小于(yu)0.5度。

伽利略衛星

由伽利略和西門·馬里烏斯同(tong)時期發(fa)現的4顆衛(wei)星(xing),軌(gui)道在400000千(qian)米至2000000千(qian)米,有一(yi)些是太(tai)陽系中較大的衛(wei)星(xing)。

不規則衛星

撒米斯圖群

這(zhe)是單獨一顆衛星的(de)群(qun)組,軌道介于(yu)伽利(li)略衛星和(he)希馬(ma)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)道距離在11000000千米至12000000千米。

卡普群

另(ling)一(yi)個單一(yi)衛(wei)星(xing)的(de)群,在亞南克(ke)群的(de)內緣,以順行方(fang)向(xiang)繞著木運轉。

亞南克群

逆行衛星群,邊界相當模糊(hu),平均(jun)距離木星21276000千米,平均(jun)軌道傾角(jiao)為149度。

加爾尼群

相當(dang)明顯的(de)逆行衛星群(qun),平均(jun)距離木星23404000千(qian)米,平均(jun)軌道傾角165度。

帕西法爾群

分散、特征含糊的逆行衛星(xing)群(qun),涵蓋所有最(zui)外層的衛星(xing)。

行星環

木(mu)星(xing)有(you)一個(ge)同(tong)土(tu)星(xing)般的(de)(de)(de)環(huan),不過又(you)小又(you)微弱。早在(zai)1974年先鋒11號(hao)(hao)探測(ce)器(qi)訪問木(mu)星(xing)時(shi)(shi),就(jiu)曾在(zai)離木(mu)星(xing)約13萬千米處觀測(ce)到高能帶(dai)(dai)電粒(li)子的(de)(de)(de)吸收特征。兩年后有(you)人(ren)提出(chu)這一現象可(ke)(ke)用木(mu)星(xing)存在(zai)塵埃環(huan)來說(shuo)明。可(ke)(ke)惜當時(shi)(shi)無人(ren)作進一步的(de)(de)(de)定量研究以推測(ce)這一假(jia)設環(huan)的(de)(de)(de)物(wu)理性質。木(mu)星(xing)環(huan)的(de)(de)(de)發(fa)現純屬意料之外,只是(shi)(shi)由于兩個(ge)旅行(xing)者1號(hao)(hao)的(de)(de)(de)科學家一再(zai)堅持應(ying)該去看一下(xia)是(shi)(shi)否有(you)光環(huan)存在(zai)。其他(ta)人(ren)都認為發(fa)現光環(huan)的(de)(de)(de)可(ke)(ke)能性為零,但事實(shi)上木(mu)星(xing)環(huan)是(shi)(shi)存在(zai)的(de)(de)(de)。1979年3月,旅行(xing)者1號(hao)(hao)探測(ce)器(qi)穿越木(mu)星(xing)赤道平面時(shi)(shi),這時(shi)(shi)它所攜帶(dai)(dai)的(de)(de)(de)窄(zhai)角照相機在(zai)離木(mu)星(xing)120萬千米的(de)(de)(de)地方(fang)拍到了亮度十分暗弱的(de)(de)(de)木(mu)星(xing)環(huan)的(de)(de)(de)照片。同(tong)年7月,后到達的(de)(de)(de)旅行(xing)者2號(hao)(hao)探測(ce)器(qi)又(you)獲得了有(you)關木(mu)星(xing)環(huan)的(de)(de)(de)更多的(de)(de)(de)信息(xi),證實(shi)了這個(ge)結論。

木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)光(guang)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)形狀像個薄(bo)圓盤(pan),其厚(hou)度(du)(du)(du)約(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)為(wei)30千(qian)(qian)(qian)米(mi),寬(kuan)度(du)(du)(du)約(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)為(wei)9400千(qian)(qian)(qian)米(mi),離木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)128300千(qian)(qian)(qian)米(mi)。光(guang)環(huan)(huan)(huan)分為(wei)內環(huan)(huan)(huan)和(he)外環(huan)(huan)(huan),外環(huan)(huan)(huan)較亮(liang)(liang),內環(huan)(huan)(huan)較暗(an)幾(ji)(ji)乎與木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大(da)氣層相接。光(guang)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)光(guang)譜型為(wei)G型,光(guang)環(huan)(huan)(huan)也環(huan)(huan)(huan)繞著(zhu)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)公轉,7小時轉一(yi)(yi)圈。根據(ju)對(dui)(dui)空(kong)間飛船(chuan)所拍得(de)照片的(de)(de)研究,現已知道木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)系主要(yao)由亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)、暗(an)環(huan)(huan)(huan)和(he)暈(yun)(yun)三部(bu)分組成。亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)在(zai)暗(an)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)外邊暈(yun)(yun)為(wei)一(yi)(yi)層極(ji)薄(bo)的(de)(de)塵云,將亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)和(he)暗(an)環(huan)(huan)(huan)整個包圍起來(lai)的(de)(de)厚(hou)度(du)(du)(du)不超(chao)過30千(qian)(qian)(qian)米(mi)亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)離木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)中(zhong)心約(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)13萬千(qian)(qian)(qian)米(mi),寬(kuan)600千(qian)(qian)(qian)米(mi)。暗(an)環(huan)(huan)(huan)在(zai)亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)內側,寬(kuan)可(ke)達(da)5萬千(qian)(qian)(qian)米(mi),其內邊緣幾(ji)(ji)乎同(tong)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大(da)氣層相接。亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)不透(tou)明(ming)度(du)(du)(du)很低,其環(huan)(huan)(huan)粒只(zhi)能截收通過陽(yang)光(guang)的(de)(de)萬分之(zhi)一(yi)(yi)左右。靠近亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)外緣有(you)一(yi)(yi)寬(kuan)約(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)700千(qian)(qian)(qian)米(mi)的(de)(de)亮(liang)(liang)帶它(ta)比(bi)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)其余(yu)部(bu)分約(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)亮(liang)(liang)10%,暗(an)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)(du)(du)只(zhi)及亮(liang)(liang)度(du)(du)(du)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)幾(ji)(ji)分之(zhi)一(yi)(yi)。暈(yun)(yun)的(de)(de)延伸范圍可(ke)達(da)環(huan)(huan)(huan)面上下各1萬千(qian)(qian)(qian)米(mi)它(ta)在(zai)暗(an)環(huan)(huan)(huan)兩旁延伸到最遠點(dian),外邊界則(ze)比(bi)亮(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)略遠。據(ju)推算,環(huan)(huan)(huan)粒的(de)(de)大(da)小約(yue)(yue)(yue)(yue)(yue)為(wei)2微米(mi),真(zhen)可(ke)算是微粒。這(zhe)種(zhong)(zhong)微米(mi)量級的(de)(de)微粒因輻射壓力(li)、微隕星(xing)(xing)(xing)撞擊等(deng)原(yuan)因壽(shou)命大(da)大(da)短于太(tai)陽(yang)系壽(shou)命。為(wei)了(le)(le)證實木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)是一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)相對(dui)(dui)穩定(ding)結構這(zhe)一(yi)(yi)說法(fa)人們提出了(le)(le)維持這(zhe)種(zhong)(zhong)小塵埃(ai)粒子(zi)數(shu)量的(de)(de)動態穩定(ding)的(de)(de)幾(ji)(ji)種(zhong)(zhong)可(ke)能的(de)(de)環(huan)(huan)(huan)粒補(bu)充源。

如果光(guang)(guang)環(huan)(huan)要保(bao)持形狀(zhuang),它們需被不停地補充。兩顆處在(zai)(zai)光(guang)(guang)環(huan)(huan)中公(gong)轉(zhuan)的(de)小衛星(xing)(xing):木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛十(shi)六和木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛十(shi)七,是(shi)(shi)(shi)光(guang)(guang)環(huan)(huan)物質(zhi)來源的(de)最佳候選。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)兩極有(you)極光(guang)(guang),這似乎是(shi)(shi)(shi)從(cong)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛一上火(huo)山噴發出的(de)物質(zhi)沿著(zhu)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)引力線進入木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)大(da)(da)氣而形成(cheng)(cheng)的(de)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)有(you)光(guang)(guang)環(huan)(huan),光(guang)(guang)環(huan)(huan)系統是(shi)(shi)(shi)太陽系巨(ju)行星(xing)(xing)的(de)一個(ge)共同特征,主要由黑色碎石(shi)塊和雪團等(deng)物質(zhi)組成(cheng)(cheng)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)光(guang)(guang)環(huan)(huan)很難(nan)觀測(ce)到(dao)它沒有(you)土星(xing)(xing)那么(me)顯著(zhu)壯觀,但也可以分成(cheng)(cheng)四圈。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)約(yue)有(you)9400千(qian)米(mi)寬(kuan),但厚度(du)不到(dao)30千(qian)米(mi),光(guang)(guang)環(huan)(huan)繞木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)旋轉(zhuan)一周需要大(da)(da)約(yue)7小時。伽(jia)利略號飛(fei)行器對木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)大(da)(da)氣的(de)探測(ce)發現木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)光(guang)(guang)環(huan)(huan)和最外(wai)層大(da)(da)氣層之間另(ling)存在(zai)(zai)了一個(ge)強輻(fu)射帶(dai),大(da)(da)致相當于電離層輻(fu)射帶(dai)的(de)十(shi)倍強。

觀測

地面觀測

1610年(nian)(nian)(nian),伽(jia)(jia)利(li)(li)(li)略(lve)·伽(jia)(jia)利(li)(li)(li)雷(lei)(lei)(Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei)和(he)西門·馬里烏斯(Simon Marius)各自獨立的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發現(xian)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)4顆(ke)大(da)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(伽(jia)(jia)利(li)(li)(li)略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)),這(zhe)(zhe)(zhe)是(shi)首(shou)次發現(xian)不屬于地(di)球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),也(ye)是(shi)當時首(shou)次發現(xian)顯然不以地(di)球為中心(xin)運(yun)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天體。這(zhe)(zhe)(zhe)是(shi)對尼(ni)古拉·哥白(bai)尼(ni)(Miko?aj Kopernik)日心(xin)說(shuo)最(zui)主要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)支(zhi)撐,伽(jia)(jia)利(li)(li)(li)略(lve)直言不諱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)支(zhi)持哥白(bai)尼(ni)學說(shuo),使(shi)他(ta)被(bei)置(zhi)于教會的(de)(de)(de)(de)(de)(de)威(wei)脅下。1660年(nian)(nian)(nian)代,喬(qiao)(qiao)凡(fan)尼(ni)·多美(mei)尼(ni)科·卡(ka)西尼(ni)(Giovanni Domenico Cassini)使(shi)用一架(jia)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望遠(yuan)鏡(jing)發現(xian)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斑(ban)點和(he)彩色的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區帶,并(bing)且觀察(cha)到這(zhe)(zhe)(zhe)顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)出現(xian)扁(bian)平形;就(jiu)是(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)兩極扁(bian)平。他(ta)也(ye)估計(ji)(ji)出這(zhe)(zhe)(zhe)顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自轉(zhuan)周期(qi)。在(zai)(zai)(zai)(zai)1690年(nian)(nian)(nian),卡(ka)西尼(ni)發現(xian)大(da)氣經歷較差自轉(zhuan)。大(da)紅(hong)斑(ban)是(shi)在(zai)(zai)(zai)(zai)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)南半(ban)球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)顯著鵝蛋形特(te)征,可能早在(zai)(zai)(zai)(zai)1664年(nian)(nian)(nian)就(jiu)被(bei)羅伯特(te)·胡克(ke)(ke)(Robert Hooke)和(he)卡(ka)西尼(ni)在(zai)(zai)(zai)(zai)1665年(nian)(nian)(nian)觀測(ce)過;雖然這(zhe)(zhe)(zhe)仍有(you)爭議。已知最(zui)早的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繪圖來(lai)自藥劑師海因(yin)利(li)(li)(li)希·史瓦貝(Samuel Heinrich Schwabe),他(ta)在(zai)(zai)(zai)(zai)1831年(nian)(nian)(nian)顯示大(da)紅(hong)斑(ban)詳細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)資訊。據說(shuo),大(da)紅(hong)斑(ban)在(zai)(zai)(zai)(zai)1878年(nian)(nian)(nian)變得很顯眼(yan)前,在(zai)(zai)(zai)(zai)1665年(nian)(nian)(nian)至1708年(nian)(nian)(nian)曾經有(you)多次從(cong)視(shi)線中消失的(de)(de)(de)(de)(de)(de)場合。它(ta)在(zai)(zai)(zai)(zai)1883年(nian)(nian)(nian)和(he)20世紀初,再度被(bei)記錄(lu)到衰退。喬(qiao)(qiao)瓦尼(ni)·阿爾(er)方多·波雷(lei)(lei)里(Giovanni Alfonso Borelli)和(he)卡(ka)西尼(ni)兩人(ren)都(dou)細心(xin)地(di)做出木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)表(biao),可以預測(ce)這(zhe)(zhe)(zhe)些衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)經過木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)前方或背(bei)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)。在(zai)(zai)(zai)(zai)1670年(nian)(nian)(nian)代,人(ren)們觀測(ce)到當木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)與地(di)球在(zai)(zai)(zai)(zai)相對于太陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩側時,衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)運(yun)動(dong)(dong)事件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發生會比預測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)慢達17分鐘。丹(dan)麥天文學家(jia)奧(ao)勒·羅默(Ole R?mer)推論(lun)視(shi)線看到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不是(shi)即時發生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)事情(卡(ka)西尼(ni)在(zai)(zai)(zai)(zai)此(ci)之前曾經拒絕這(zhe)(zhe)(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)論(lun)),而(er)這(zhe)(zhe)(zhe)個(ge)時間(jian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差異可以用來(lai)估計(ji)(ji)光速。1892年(nian)(nian)(nian),愛(ai)德(de)華·愛(ai)默生·巴納德(de)(Edward Emerson Barnard)在(zai)(zai)(zai)(zai)加利(li)(li)(li)福尼(ni)亞州使(shi)用利(li)(li)(li)克(ke)(ke)天文臺 36-英寸(910-毫(hao)米)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)折射望遠(yuan)鏡(jing)觀察(cha)到木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第5顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。發現(xian)了這(zhe)(zhe)(zhe)顆(ke)相對較小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),證明了他(ta)敏(min)銳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)視(shi)力,使(shi)他(ta)很快的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)名(ming)。這(zhe)(zhe)(zhe)顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)后來(lai)被(bei)命名(ming)為木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五(Amalthea)。這(zhe)(zhe)(zhe)是(shi)最(zui)后一顆(ke)以人(ren)眼(yan)視(shi)覺發現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),之后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)均(jun)從(cong)照片發現(xian)。

1932年(nian)(nian)(nian)(nian),魯珀特·沃爾特根據(ju)木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)吸收光譜確定木(mu)(mu)星(xing)大氣(qi)中(zhong)含(han)有(you)甲烷和氨。1938年(nian)(nian)(nian)(nian),觀(guan)察(cha)到(dao)3個(ge)長壽(shou)的(de)(de)(de)(de)白色(se)鵝(e)蛋(dan)形反氣(qi)旋特征。幾十年(nian)(nian)(nian)(nian)來(lai),它們是(shi)獨立存在(zai)(zai)木(mu)(mu)星(xing)大氣(qi)層的(de)(de)(de)(de)特征,有(you)時會互相靠近,但(dan)永(yong)遠不會合(he)并(bing)。最后(hou),兩個(ge)在(zai)(zai)1998年(nian)(nian)(nian)(nian)合(he)并(bing),并(bing)在(zai)(zai)2000年(nian)(nian)(nian)(nian)吸收了第三個(ge),被稱為(wei)長圓(yuan)形BA。在(zai)(zai)1955年(nian)(nian)(nian)(nian),巴納(na)德柏克和肯尼斯·佛蘭(lan)克林偵(zhen)測到(dao)來(lai)自(zi)(zi)木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)22.2MHz的(de)(de)(de)(de)無(wu)線電(dian)信號爆(bao)(bao)發(fa)(fa)(fa)(fa)。這些爆(bao)(bao)發(fa)(fa)(fa)(fa)與(yu)木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)自(zi)(zi)轉周期匹(pi)配,也能夠用這些資訊來(lai)改進自(zi)(zi)轉速(su)率。發(fa)(fa)(fa)(fa)現來(lai)自(zi)(zi)木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)無(wu)線電(dian)爆(bao)(bao)發(fa)(fa)(fa)(fa)有(you)兩種形式:長達(da)數秒的(de)(de)(de)(de)長爆(bao)(bao)發(fa)(fa)(fa)(fa)(L爆(bao)(bao)發(fa)(fa)(fa)(fa))和持續時間短于百分之一秒的(de)(de)(de)(de)短爆(bao)(bao)發(fa)(fa)(fa)(fa)(S爆(bao)(bao)發(fa)(fa)(fa)(fa))。

科學家發現(xian)來(lai)自木(mu)星的無(wu)(wu)(wu)線電(dian)(dian)訊號(hao)(hao)有三種傳輸的形式(shi):第一、隨著木(mu)星旋轉(zhuan)的十米(mi)無(wu)(wu)(wu)線電(dian)(dian)爆發(波長10米(mi)的無(wu)(wu)(wu)線電(dian)(dian)波),并且受到木(mu)衛一與木(mu)星磁場(chang)交互作用的影響。第二、厘米(mi)無(wu)(wu)(wu)線電(dian)(dian)輻射(she)(波長為(wei)厘米(mi)的無(wu)(wu)(wu)線電(dian)(dian)波)于1959年首度由(you)(you)弗蘭克(ke)·德雷克(ke)(Fank Drake)和Hein Hvatum觀(guan)測到。這個信號(hao)(hao)起源于木(mu)星赤道附近的圓環帶狀,是(shi)(shi)由(you)(you)木(mu)星磁場(chang)中被(bei)加速電(dian)(dian)子引(yin)起的回旋輻射(she)。第三、輻射(she)熱(re)是(shi)(shi)由(you)(you)大氣中的熱(re)產(chan)生的。

先驅者號探測

美國宇航局于1972年3月(yue)(yue)(yue)發射了(le)(le)先驅者10號(hao)探(tan)測器,這是第(di)一個探(tan)測木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的使者,它穿越危險的小(xiao)行星(xing)(xing)帶(dai)和木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)周圍的強輻射區,經過一年零九個月(yue)(yue)(yue),行程10億千米,于1973年10月(yue)(yue)(yue)率先飛(fei)臨木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing),探(tan)測到(dao)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)規(gui)模宏大的磁層(ceng)研(yan)究了(le)(le)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)大氣(qi)傳(chuan)回了(le)(le)三百多(duo)幅木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)圖像(xiang)。1973年4月(yue)(yue)(yue)美國又發射了(le)(le)先驅者11號(hao)探(tan)測器,1974年12月(yue)(yue)(yue)5日到(dao)達木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing),距離(li)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)表(biao)面最(zui)少(shao)只有4.6萬千米,比先驅者10號(hao)更近。送回了(le)(le)有關木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)磁場(chang)、輻射帶(dai)、中立、溫度、大氣(qi)結構等情(qing)況(kuang),并觀(guan)測到(dao)了(le)(le)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)南極地(di)帶(dai)。

旅行者號探測

1977年8月20日(ri)和9月5日(ri),美國先(xian)后發射了旅(lv)(lv)行(xing)(xing)者(zhe)2號(hao)和旅(lv)(lv)行(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)探測(ce)(ce)器這兩個姊妹(mei)探測(ce)(ce)器沿著兩條不同的(de)(de)軌道飛行(xing)(xing)。擔負探測(ce)(ce)太(tai)陽系外(wai)圍行(xing)(xing)星(xing)(xing)的(de)(de)任務(wu)發射一(yi)百天后,旅(lv)(lv)行(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)超(chao)過(guo)(guo)旅(lv)(lv)行(xing)(xing)者(zhe)2號(hao),并(bing)先(xian)期到達木(mu)(mu)星(xing)(xing)探測(ce)(ce)。1979年3月5日(ri),旅(lv)(lv)行(xing)(xing)者(zhe)1號(hao)在(zai)距木(mu)(mu)星(xing)(xing)27.5萬千(qian)(qian)米(mi)處(chu)與(yu)木(mu)(mu)星(xing)(xing)會(hui)合,拍攝了木(mu)(mu)星(xing)(xing)及(ji)其衛(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)幾千(qian)(qian)張照片并(bing)傳回地球。通過(guo)(guo)這些(xie)照片可以發現木(mu)(mu)星(xing)(xing)周圍也有一(yi)個光環(huan),還探測(ce)(ce)到木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)上(shang)有火山爆發活動。旅(lv)(lv)行(xing)(xing)者(zhe)2號(hao)于1979年7月9日(ri)到達木(mu)(mu)星(xing)(xing)附(fu)近,從木(mu)(mu)星(xing)(xing)及(ji)其衛(wei)星(xing)(xing)中(zhong)間(jian)穿過(guo)(guo),在(zai)距木(mu)(mu)星(xing)(xing)72萬千(qian)(qian)米(mi)處(chu)拍攝了幾千(qian)(qian)張照片。

伽利略號探測

伽利略(lve)號探測(ce)(ce)器于1989年(nian)升空,1995年(nian)12月抵達環(huan)木(mu)星(xing)軌道。它旅行了(le)28億英里,它的(de)終(zhong)結日期比原(yuan)來預(yu)計的(de)晚(wan)了(le)六年(nian)。伽利略(lve)號繞木(mu)星(xing)飛(fei)行了(le)34圈,獲(huo)得了(le)有(you)(you)關木(mu)星(xing)大氣層的(de)第(di)一(yi)手(shou)探測(ce)(ce)資(zi)料,在1995年(nian)將(jiang)一(yi)個探測(ce)(ce)器放到了(le)木(mu)星(xing)上。它發現木(mu)星(xing)的(de)衛(wei)(wei)星(xing)木(mu)衛(wei)(wei)二、木(mu)衛(wei)(wei)三、木(mu)衛(wei)(wei)四的(de)表(biao)面下(xia)有(you)(you)咸水海洋,還發現木(mu)星(xing)衛(wei)(wei)星(xing)上有(you)(you)劇烈的(de)火(huo)山爆發。

伽利略號(hao)的(de)(de)首要任(ren)務(wu)是要對木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)系統(tong)進行為(wei)期兩(liang)年的(de)(de)研究,而(er)事實上(shang),伽利略號(hao)從(cong)1995年進入木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)軌道直到(dao)(dao)2003年墜(zhui)毀(hui),它(ta)一共在(zai)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)工作了8年之久。它(ta)環繞木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)公轉,約兩(liang)個月公轉一周。在(zai)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)不(bu)同位(wei)置上(shang),得到(dao)(dao)其磁層的(de)(de)數據。此外(wai)它(ta)的(de)(de)軌道也是預留作近距(ju)觀(guan)測衛(wei)星(xing)(xing)的(de)(de), 在(zai)1997年12月7日,它(ta)開(kai)始執行其額外(wai)任(ren)務(wu),多次近距(ju)在(zai)木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)一和木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)二上(shang)越過,最近的(de)(de)一次是于2001年12月15日,距(ju)衛(wei)星(xing)(xing)表面僅180千米。

因為為了節約燃料,所以伽(jia)利略(lve)(lve)號并(bing)未滅菌處(chu)理,為了避免其(qi)與可能存在(zai)生(sheng)命的(de)木(mu)衛二接觸,伽(jia)利略(lve)(lve)號探(tan)測器在(zai)2003年(nian)年(nian)9月(yue)21日墜毀于(yu)木(mu)星(xing),以此結束其(qi)近14年(nian)的(de)太空探(tan)索生(sheng)涯。這將是美國宇航局自1999年(nian)以來(lai)首次控(kong)制探(tan)測器在(zai)地球之(zhi)外的(de)天體上(shang)墜毀。 伽(jia)利略(lve)(lve)號對(dui)研究木(mu)星(xing)的(de)衛星(xing)作出了很(hen)大的(de)貢獻。在(zai)伽(jia)利略(lve)(lve)號到達木(mu)星(xing)之(zhi)前,人(ren)們一共(gong)只(zhi)發(fa)現(xian)了16顆木(mu)星(xing)的(de)衛星(xing)。伽(jia)利略(lve)(lve)號到達后又發(fa)現(xian)了多個(ge)(ge)衛星(xing),使(shi)這個(ge)(ge)數字已經上(shang)升(sheng)到了63個(ge)(ge)。

朱諾號探測

朱(zhu)諾(nuo)(nuo)號(hao)是(shi)NASA新疆(jiang)界(jie)計劃(hua)前往木星探(tan)測的太空船。于(yu)2011年8月5日從卡納維拉爾角空軍基(ji)地發射升空,預定于(yu)2016年7月抵達(da)。探(tan)測器將放置在繞極軌道,研究木星的組成、重力場、磁(ci)場和(he)磁(ci)層(ceng)和(he)磁(ci)極。朱(zhu)諾(nuo)(nuo)號(hao)也要搜索和(he)尋找這(zhe)顆(ke)行(xing)星是(shi)如何形成的線(xian)索,包(bao)括是(shi)否有巖(yan)石的核(he)心、存在大氣層(ceng)深(shen)處(chu)的水量、質量的分布、風速可(ke)以達(da)到618千(qian)米每小時(shi)(384英里每小時(shi))的深(shen)度。

朱諾號探測器

朱諾(nuo)號(hao)探(tan)(tan)測器2011年8月(yue)5日(ri)發(fa)射,2013年10月(yue)9日(ri)利(li)用地球引力彈弓加速飛往木(mu)星(xing)(xing)(xing),在2016年7月(yue)5日(ri)到(dao)達木(mu)星(xing)(xing)(xing)軌(gui)道(dao),展開(kai)對(dui)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)深入探(tan)(tan)測。此后,朱諾(nuo)號(hao)每年大約繞木(mu)星(xing)(xing)(xing)運(yun)轉32圈, 探(tan)(tan)測木(mu)星(xing)(xing)(xing)內(nei)部(bu)的(de)(de)結構(gou)情況;測定木(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣成分(fen);研究木(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣對(dui)流(liu)情況以及探(tan)(tan)討木(mu)星(xing)(xing)(xing)磁場起(qi)源(yuan)和磁層(ceng)。通過它的(de)(de)探(tan)(tan)測,科學家希望了解(jie)木(mu)星(xing)(xing)(xing)這顆巨行(xing)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)形成、演化和本體內(nei)部(bu)結構(gou)以及木(mu)星(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)等(deng)。

撞擊事件

1993年(nian)3月(yue)24日(ri)(ri),美國(guo)天(tian)(tian)文(wen)學(xue)家尤金·蘇(su)(su)梅(mei)(mei)(mei)克(Eugene Merle Shoemaker)和卡(ka)羅(luo)琳(lin)·蘇(su)(su)梅(mei)(mei)(mei)克(Carolyn Shoemaker)以及(ji)天(tian)(tian)文(wen)愛好者戴維(wei)(wei)·列維(wei)(wei)(David H. Levy),利用美國(guo)加州帕洛(luo)瑪天(tian)(tian)文(wen)臺(tai)的(de)46厘(li)米(mi)天(tian)(tian)文(wen)望遠鏡(jing)發現了一(yi)顆彗星,遂以他們的(de)姓氏(shi)命名為(wei)蘇(su)(su)梅(mei)(mei)(mei)克-列維(wei)(wei)9號彗星。這(zhe)顆彗星被發現一(yi)年(nian)零兩(liang)個多(duo)月(yue)后,于1994年(nian)7月(yue)16日(ri)(ri)至22日(ri)(ri),斷裂成21個碎(sui)塊,其中(zhong)最大的(de)一(yi)塊寬約4千(qian)(qian)米(mi),以每秒(miao)60千(qian)(qian)米(mi)的(de)速度連珠炮一(yi)般向木(mu)星撞去。

2009年7月21日,澳大(da)利亞一(yi)位(wei)業(ye)余(yu)(yu)天(tian)文(wen)(wen)(wen)愛好(hao)者(zhe)安(an)東(dong)尼·衛斯理,在凌(ling)晨(chen)1點利用自家(jia)后院的14.5英(ying)寸反射(she)式(shi)望遠(yuan)鏡發(fa)現(xian)木星(xing)被(bei)彗星(xing)或者(zhe)小行星(xing)撞(zhuang)(zhuang)擊(ji),在木星(xing)表(biao)面留下地球般大(da)小的撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)痕跡(ji)。美(mei)國航(hang)空航(hang)天(tian)局(ju)噴氣(qi)推進(jin)實驗室在20日晚上9點證實了衛斯理的發(fa)現(xian),并于21日證實木星(xing)在過(guo)去相當短(duan)一(yi)段時間內再次遭遇其他星(xing)體撞(zhuang)(zhuang)擊(ji),使木星(xing)南極附近落下黑色疤(ba)斑撞(zhuang)(zhuang)擊(ji)處上空的木星(xing)大(da)氣(qi)層出現(xian)一(yi)個(ge)地球大(da)小的空洞(dong)。2010年6月3日,澳洲的業(ye)余(yu)(yu)天(tian)文(wen)(wen)(wen)學家(jia)天(tian)文(wen)(wen)(wen)愛好(hao)者(zhe)觀測到一(yi)顆彗星(xing)的撞(zhuang)(zhuang)擊(ji),造成(cheng)小于以前觀測到的事(shi)(shi)件。另(ling)一(yi)位(wei)菲律賓的業(ye)余(yu)(yu)天(tian)文(wen)(wen)(wen)學家(jia)也錄影捕捉到這次事(shi)(shi)件。

地理特征

木星(xing)(xing)(xing)是一個(ge)巨(ju)大(da)的(de)(de)液態氫星(xing)(xing)(xing)體(ti)。隨著(zhu)深(shen)度(du)的(de)(de)增加,在距離表(biao)面至(zhi)少5000千(qian)米深(shen)處,液態氫在高(gao)壓和高(gao)溫(wen)環境下形成。據推(tui)測,木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)中(zhong)心是一個(ge)含硅酸鹽和鐵等(deng)物質(zhi)組(zu)成的(de)(de)核區,物質(zhi)組(zu)成與(yu)密度(du)呈(cheng)連(lian)續過(guo)渡(du)。木星(xing)(xing)(xing)是氣態行(xing)星(xing)(xing)(xing)(又稱類木行(xing)星(xing)(xing)(xing)),即以非固體(ti)物質(zhi)為(wei)(wei)主要組(zu)成的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing),它是太(tai)陽(yang)系中(zhong)體(ti)積最大(da)的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing),赤道直徑為(wei)(wei)142984千(qian)米。木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)密度(du)為(wei)(wei)1.326g/cm3,在氣體(ti)行(xing)星(xing)(xing)(xing)中(zhong)排(pai)行(xing)第二,但遠(yuan)低(di)于太(tai)陽(yang)系中(zhong)四個(ge)類地行(xing)星(xing)(xing)(xing)。

質量大小

木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量是太(tai)陽(yang)(yang)系(xi)(xi)其他行星(xing)質(zhi)量總和的(de)(de)(de)(de)(de)2.5倍(bei),由于它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量是如此巨大,因(yin)此太(tai)陽(yang)(yang)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)心(xin)落在(zai)太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)之外,距離太(tai)陽(yang)(yang)中心(xin)1.068太(tai)陽(yang)(yang)半(ban)徑。雖(sui)然(ran)木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)直徑是地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)11倍(bei),非常(chang)巨大,但是它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)密度很低,所(suo)以(yi)(yi)木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)體積是地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)1321倍(bei),但質(zhi)量只(zhi)是地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)318倍(bei)。木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)半(ban)徑是太(tai)陽(yang)(yang)半(ban)徑的(de)(de)(de)(de)(de)十分之一,質(zhi)量只(zhi)為太(tai)陽(yang)(yang)質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)(de)千分之一,所(suo)以(yi)(yi)兩(liang)者的(de)(de)(de)(de)(de)密度是相(xiang)似的(de)(de)(de)(de)(de)。“木星(xing)質(zhi)量”(MJ或MJup)通(tong)常(chang)被(bei)作為描述其它(ta)天體(特別(bie)是系(xi)(xi)外行星(xing)和棕矮星(xing))的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量單位(wei)。因(yin)此,例如系(xi)(xi)外行星(xing)HD 209458 b的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量是0.69MJup,而仙(xian)女座κb的(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量是12.8MJup。

理論模型顯(xian)示如果木星(xing)(xing)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)比現(xian)今更(geng)大(da),而不是(shi)318個地球(qiu)質(zhi)量(liang)(liang)(liang),它將(jiang)會(hui)(hui)繼(ji)續(xu)收(shou)縮。質(zhi)量(liang)(liang)(liang)上的(de)些許改變(bian),不會(hui)(hui)讓(rang)木星(xing)(xing)的(de)半徑(jing)有明顯(xian)的(de)變(bian)化(hua),大(da)約要在500地球(qiu)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(1.6MJup)才(cai)會(hui)(hui)有明顯(xian)的(de)改變(bian)。盡(jin)管隨著質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)增加,內(nei)部(bu)會(hui)(hui)因(yin)為壓力(li)的(de)增加而縮小體積(ji)。結(jie)果是(shi),木星(xing)(xing)被認(ren)為是(shi)一顆幾乎達到(dao)了行星(xing)(xing)結(jie)構和演(yan)化(hua)史所能(neng)決定的(de)最(zui)大(da)半徑(jing)。隨著質(zhi)量(liang)(liang)(liang)的(de)增加,收(shou)縮的(de)過程會(hui)(hui)繼(ji)續(xu)下去,直(zhi)到(dao)達到(dao)可察覺的(de)恒星(xing)(xing)形(xing)成質(zhi)量(liang)(liang)(liang),大(da)約是(shi)50MJup的(de)高(gao)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)棕矮(ai)星(xing)(xing)。

然(ran)(ran)而,需要75倍的木(mu)星(xing)(xing)質量(liang)才能(neng)使氫穩定的融合成(cheng)(cheng)為一顆(ke)恒(heng)星(xing)(xing)。最小(xiao)的紅矮(ai)星(xing)(xing),半徑(jing)大(da)約(yue)只是木(mu)星(xing)(xing)的30%。盡管(guan)如此,木(mu)星(xing)(xing)仍然(ran)(ran)散發出更(geng)多的能(neng)量(liang)。它(ta)接受(shou)來自(zi)太(tai)陽(yang)的能(neng)量(liang),而內部(bu)產生(sheng)的能(neng)量(liang)也幾乎(hu)和接受(shou)自(zi)太(tai)陽(yang)的總能(neng)量(liang)相(xiang)等。這些額外(wai)的熱量(liang)是由開爾文-亥姆(mu)霍茲機制通過收(shou)縮產生(sheng)的。這個過程(cheng)造成(cheng)(cheng)木(mu)星(xing)(xing)每年縮小(xiao)約(yue)2厘米。當木(mu)星(xing)(xing)形(xing)成(cheng)(cheng)的時候,它(ta)要比(bi)當前觀測到的要略大(da)一點。

大氣層

木星的(de)高(gao)層(ceng)大(da)氣(qi)是由體(ti)(ti)積或(huo)氣(qi)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子百分(fen)(fen)率約88%~92%的(de)氫(qing)和(he)約7%~11%的(de)氦所組(zu)成,剩(sheng)余1%是其(qi)他(ta)氣(qi)體(ti)(ti)。由于氦原(yuan)子的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)是氫(qing)原(yuan)子的(de)四(si)倍,探討木星的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)組(zu)成時(shi)比例會有所改(gai)變:大(da)氣(qi)層(ceng)中氫(qing)和(he)氦分(fen)(fen)別占了(le)總質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)75%及24%,余的(de)1%為其(qi)他(ta)氣(qi)體(ti)(ti)物(wu)質(zhi)(zhi),包括微量(liang)(liang)的(de)甲烷、水(shui)蒸氣(qi)、氨以及硅的(de)化合物(wu)。另外(wai)木星也含有微量(liang)(liang)的(de)碳(tan)、乙烷、硫化氫(qing)、氖、氧、磷(lin)化氫(qing)、硫等物(wu)質(zhi)(zhi)。大(da)氣(qi)最(zui)外(wai)層(ceng)有冷凍的(de)氨的(de)晶體(ti)(ti)。木星上也透過紅外(wai)線及紫外(wai)線測量(liang)(liang)發現微量(liang)(liang)苯(ben)和(he)烴的(de)存在。

木(mu)星大氣(qi)(qi)層(ceng)中(zhong)(zhong)氫和氦的比例(li)非常接近原始太(tai)(tai)陽星云的理(li)論組成(cheng),然而,木(mu)星大氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的惰性氣(qi)(qi)體(ti)是太(tai)(tai)陽的二至三倍,高層(ceng)大氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的氖只占了總(zong)質量的百萬分之二十,約(yue)為(wei)太(tai)(tai)陽比例(li)的十分之一(yi),氦也幾(ji)乎耗盡,但(dan)仍有太(tai)(tai)陽中(zhong)(zhong)氦的比例(li)的80%。這個差(cha)距(ju)可能是由于元素降水至行星內部(bu)所造成(cheng)。

由(you)光譜學分(fen)析而言,土星(xing)被認為和木星(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)組成最為相似,但另外(wai)(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)行星(xing)、天王星(xing)與海王星(xing)相較之下所含氫和氦(hai)的(de)(de)(de)(de)(de)比例較低(di),由(you)于(yu)沒有(you)太空船(chuan)實際(ji)深入大(da)氣(qi)層的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)析,除(chu)了木星(xing)之外(wai)(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)行星(xing)仍沒有(you)重(zhong)元(yuan)素數量的(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)確數據(ju)。

云層

木星有著太陽系內(nei)最大(da)(da)的(de)(de)(de)行星大(da)(da)氣(qi)(qi)層,跨越(yue)的(de)(de)(de)高度(du)超過5000千米(mi)。由于(yu)木星沒(mei)有固(gu)體(ti)的(de)(de)(de)表面(mian),它(ta)的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)層基礎通(tong)常(chang)被認為是(shi)大(da)(da)氣(qi)(qi)壓(ya)力等于(yu)1MPa(10bar),或十倍(bei)于(yu)地球表面(mian)壓(ya)力之處。木星的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)層被分為四個(ge)層次:對流層、平流層、增溫層和(he)散逸層。不同(tong)于(yu)地球的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)層,木星沒(mei)有中氣(qi)(qi)層,沒(mei)有固(gu)體(ti)的(de)(de)(de)表面(mian),大(da)(da)氣(qi)(qi)最底層的(de)(de)(de)對流層,平穩地轉換進入行星的(de)(de)(de)流體(ti)內(nei)部。這(zhe)是(shi)溫度(du)和(he)壓(ya)力在(zai)氫和(he)氦(hai)的(de)(de)(de)臨界(jie)點之上造成(cheng)的(de)(de)(de)結果,意味著氣(qi)(qi)體(ti)和(he)液體(ti)的(de)(de)(de)相位之間沒(mei)有明確的(de)(de)(de)界(jie)限存在(zai)。

木星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)大(da)氣(qi)組(zu)成(cheng)按分(fen)子數量(liang)(liang)來看,81%是(shi)(shi)氫,18%是(shi)(shi)氦,按質量(liang)(liang)則分(fen)別是(shi)(shi)75%和(he)24%。只有約1%左右的(de)(de)其(qi)(qi)他(ta)氣(qi)體(ti),其(qi)(qi)中包(bao)括甲烷、水蒸氣(qi)、氨氣(qi)等。這(zhe)與太(tai)陽(yang)系(xi)的(de)(de)前身——原(yuan)始太(tai)陽(yang)星(xing)(xing)(xing)(xing)云的(de)(de)組(zu)成(cheng)相近(jin),但木星(xing)(xing)(xing)(xing)中較重元素的(de)(de)比例卻比原(yuan)始太(tai)陽(yang)星(xing)(xing)(xing)(xing)云多(duo)數倍。同為(wei)氣(qi)體(ti)行星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)也是(shi)(shi)類似的(de)(de)組(zu)成(cheng),但天王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)及海(hai)王(wang)星(xing)(xing)(xing)(xing)中的(de)(de)氫和(he)氦就少得多(duo)。由(you)于木星(xing)(xing)(xing)(xing)有較強(qiang)的(de)(de)內部(bu)能源,致使其(qi)(qi)赤道(dao)與兩極溫(wen)差不大(da),不超過3℃,因此木星(xing)(xing)(xing)(xing)上南北風(feng)很(hen)小,主要(yao)是(shi)(shi)東(dong)西風(feng),最大(da)風(feng)速達130~150米/秒。木星(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)氣(qi)中充滿(man)了(le)稠密活躍的(de)(de)云系(xi)。各種顏(yan)色(se)的(de)(de)云層(ceng)像波浪一樣在激(ji)烈翻(fan)騰著。在木星(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)氣(qi)中還觀(guan)(guan)測(ce)到有閃電和(he)雷暴。由(you)于木星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)快速自(zi)轉,因此能在它(ta)的(de)(de)大(da)氣(qi)中觀(guan)(guan)測(ce)到與赤道(dao)平行的(de)(de)、明暗交替(ti)的(de)(de)帶紋其(qi)(qi)中的(de)(de)亮帶是(shi)(shi)向上運動的(de)(de)區域,暗紋則是(shi)(shi)較低和(he)較暗的(de)(de)云。

木星(xing)表面有(you)紅(hong)、褐、白等五彩(cai)繽(bin)紛的條紋圖案(an),可以推測木星(xing)大氣中的風向是(shi)(shi)平(ping)行于赤道方向,因(yin)區域的不同而交互吹著西(xi)風及(ji)東(dong)風,是(shi)(shi)木星(xing)大氣的一項明(ming)顯(xian)特征(zheng)。大氣中含(han)有(you)極微(wei)的甲烷、乙炔之類的有(you)機(ji)(ji)成分,而且有(you)打雷現象生成有(you)機(ji)(ji)物的概率相(xiang)當大。

大紅斑與渦旋

木星(xing)的(de)大(da)(da)(da)紅斑(ban)位(wei)于(yu)南緯(wei)23°處(chu),長2萬千(qian)(qian)米(mi),寬1.1萬千(qian)(qian)米(mi)。探(tan)測器發(fa)(fa)現,大(da)(da)(da)紅斑(ban)是(shi)一團激烈上升的(de)氣(qi)流,呈深(shen)褐(he)色(se)(se)(se)。這(zhe)(zhe)個彩色(se)(se)(se)的(de)氣(qi)旋以(yi)(yi)逆時(shi)針(zhen)方向(xiang)轉動(dong)。在(zai)大(da)(da)(da)紅斑(ban)中心部分有(you)個小(xiao)顆粒,是(shi)大(da)(da)(da)紅斑(ban)的(de)核,其大(da)(da)(da)小(xiao)約幾(ji)百(bai)千(qian)(qian)米(mi)。這(zhe)(zhe)個核在(zai)周圍的(de)反時(shi)針(zhen)漩渦運動(dong)中維持不動(dong)。大(da)(da)(da)紅斑(ban)的(de)壽命很長,可(ke)(ke)(ke)維持幾(ji)百(bai)年或更久(jiu)。早在(zai)1665年,意大(da)(da)(da)利天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)卡西尼就發(fa)(fa)現了它。大(da)(da)(da)紅斑(ban)艷麗的(de)紅色(se)(se)(se)令(ling)人印象深(shen)刻,顏色(se)(se)(se)似乎來自紅磷(lin)。大(da)(da)(da)紅斑(ban)的(de)自轉是(shi)逆時(shi)針(zhen)方向(xiang),周期大(da)(da)(da)約是(shi)六天(tian)。大(da)(da)(da)紅斑(ban)的(de)長度(du)是(shi)24000至40000千(qian)(qian)米(mi),寬度(du)是(shi)12000至14000千(qian)(qian)米(mi)。它的(de)直(zhi)徑大(da)(da)(da)到(dao)可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)容(rong)得下(xia)2至3顆地球。這(zhe)(zhe)個風(feng)暴(bao)(bao)的(de)最(zui)大(da)(da)(da)高(gao)(gao)度(du)比周圍的(de)云(yun)層(ceng)高(gao)(gao)出約8千(qian)(qian)米(mi)。風(feng)暴(bao)(bao)通常都發(fa)(fa)生在(zai)巨(ju)行星(xing)大(da)(da)(da)氣(qi)層(ceng)的(de)湍流內,木星(xing)也有(you)白色(se)(se)(se)和(he)(he)棕(zong)(zong)色(se)(se)(se)的(de)鵝(e)(e)蛋形風(feng)暴(bao)(bao),但較小(xiao)的(de)那些風(feng)暴(bao)(bao)通常都不會被命名。白色(se)(se)(se)的(de)鵝(e)(e)蛋傾向(xiang)于(yu)包含大(da)(da)(da)氣(qi)層(ceng)上層(ceng),相(xiang)對較低溫的(de)云(yun)。棕(zong)(zong)色(se)(se)(se)鵝(e)(e)蛋形是(shi)較溫暖和(he)(he)位(wei)于(yu)普通云(yun)層(ceng)。這(zhe)(zhe)種(zhong)風(feng)暴(bao)(bao)持續的(de)時(shi)間可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)只有(you)幾(ji)個小(xiao)時(shi),也可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)長達(da)數個世紀。

表層地理

磁場

木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁場(chang)(chang)強(qiang)度是(shi)(shi)地球的(de)(de)(de)14倍(bei),范圍(wei)從赤道(dao)的(de)(de)(de)4.2高斯(0.42mT)到極(ji)(ji)區的(de)(de)(de)10至(zhi)(zhi)14高斯(1.0~1.4mT),是(shi)(shi)太陽(yang)(yang)系最強(qiang)的(de)(de)(de)磁場(chang)(chang)(除(chu)了(le)太陽(yang)(yang)黑子(zi))。環繞著行星(xing)(xing)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)松弱的(de)(de)(de)行星(xing)(xing)環系統和(he)強(qiang)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)磁層(ceng)(木星(xing)(xing)磁場(chang)(chang)十分(fen)強(qiang)大(da)(da)(da),其背對太陽(yang)(yang)一面(mian)的(de)(de)(de)磁場(chang)(chang)甚至(zhi)(zhi)延伸至(zhi)(zhi)土星(xing)(xing)軌道(dao))。這(zhe)個(ge)場(chang)(chang)被(bei)(bei)認為是(shi)(shi)由渦流產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)——旋(xuan)流運動的(de)(de)(de)導(dao)電(dian)材料——核心(xin)的(de)(de)(de)液態金屬氫(qing)(qing)。在(zai)(zai)埃歐衛星(xing)(xing)的(de)(de)(de)火山釋放出大(da)(da)(da)量的(de)(de)(de)二氧(yang)化硫(liu),形成(cheng)沿著衛星(xing)(xing)軌道(dao)的(de)(de)(de)氣體(ti)環。這(zhe)些(xie)氣體(ti)在(zai)(zai)磁層(ceng)內(nei)被(bei)(bei)電(dian)離(li),生(sheng)(sheng)成(cheng)硫(liu)和(he)氧(yang)的(de)(de)(de)離(li)子(zi)。它們與源自(zi)木星(xing)(xing)大(da)(da)(da)氣層(ceng)的(de)(de)(de)氫(qing)(qing)離(li)子(zi),在(zai)(zai)木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)赤道(dao)平面(mian)形成(cheng)等(deng)(deng)離(li)子(zi)片(pian)。這(zhe)些(xie)片(pian)狀的(de)(de)(de)等(deng)(deng)離(li)子(zi)與行星(xing)(xing)一起轉動,造(zao)成(cheng)進(jin)入磁場(chang)(chang)平面(mian)的(de)(de)(de)變形偶極(ji)(ji)磁場(chang)(chang)。在(zai)(zai)等(deng)(deng)離(li)子(zi)片(pian)內(nei)的(de)(de)(de)電(dian)流產(chan)生(sheng)(sheng)強(qiang)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)無線電(dian)訊號(hao),造(zao)成(cheng)范圍(wei)在(zai)(zai)0.6至(zhi)(zhi)30MHz的(de)(de)(de)爆發。

木(mu)星(xing)(xing)磁層(ceng)的(de)(de)(de)范(fan)圍大而且結構復(fu)雜,在距(ju)離木(mu)星(xing)(xing)140萬(wan)(wan)~700萬(wan)(wan)千米(mi)(mi)之間(jian)的(de)(de)(de)巨大空間(jian)都(dou)是木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁層(ceng);而地(di)(di)球(qiu)的(de)(de)(de)磁層(ceng)只在距(ju)地(di)(di)心(xin)5萬(wan)(wan)~7萬(wan)(wan)千米(mi)(mi)的(de)(de)(de)范(fan)圍內(nei)。木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)五個大衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(木(mu)衛(wei)(wei)一(yi)至木(mu)衛(wei)(wei)五) [1]  都(dou)被(bei)木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁層(ceng)所覆蓋(gai),使之免遭太陽風的(de)(de)(de)襲擊。地(di)(di)球(qiu)周(zhou)(zhou)圍有(you)條稱(cheng)為范(fan)艾倫帶的(de)(de)(de)輻射(she)帶,木(mu)星(xing)(xing)周(zhou)(zhou)圍也有(you)這樣的(de)(de)(de)輻射(she)帶。旅(lv)行者1號(hao)還(huan)發現木(mu)星(xing)(xing)背向太陽的(de)(de)(de)一(yi)面(mian)有(you)3萬(wan)(wan)千米(mi)(mi)長的(de)(de)(de)北極光。1981年(nian)初,當旅(lv)行者2號(hao)早已離開木(mu)星(xing)(xing)飛奔土星(xing)(xing)的(de)(de)(de)途中(zhong),曾再次受到木(mu)星(xing)(xing)磁場的(de)(de)(de)影響。由此看來,木(mu)星(xing)(xing)磁尾(wei)至少拖長到了6000萬(wan)(wan)千米(mi)(mi)以(yi)外。

木星的磁氣圈分布范圍比(bi)地(di)球磁氣圈的范圍大上100多倍,是(shi)太陽系中最大的磁氣圈。由于太陽風和磁氣圈的作用木星也和地(di)球一樣在(zai)極(ji)區有(you)極(ji)光產(chan)生,強度約為地(di)球的100倍。

內熱

木(mu)星(xing)正在向其宇(yu)宙(zhou)空間釋放(fang)巨大(da)(da)(da)能(neng)(neng)量(liang)(liang)。它所(suo)(suo)(suo)放(fang)出的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)是(shi)它所(suo)(suo)(suo)獲(huo)得太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)兩倍(bei)。這說明木(mu)星(xing)釋放(fang)能(neng)(neng)量(liang)(liang)的(de)(de)一半來(lai)自于(yu)它的(de)(de)內部。木(mu)星(xing)內部存(cun)在熱源。有(you)人認(ren)為(wei)(wei)它的(de)(de)熱能(neng)(neng)可能(neng)(neng)是(shi)木(mu)星(xing)形(xing)成時,由引(yin)力(li)勢能(neng)(neng)轉變而來(lai),被(bei)液態氫大(da)(da)(da)規模對流到表面(mian)上(shang)。太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)之(zhi)所(suo)(suo)(suo)以不斷(duan)放(fang)射出大(da)(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)光(guang)和(he)熱,是(shi)因為(wei)(wei)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)內部時刻進行(xing)著核(he)聚變反(fan)應(ying)(ying),在核(he)聚變過程中釋放(fang)出大(da)(da)(da)量(liang)(liang)的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)。木(mu)星(xing)是(shi)一個巨大(da)(da)(da)的(de)(de)液態氫星(xing)球,本身已(yi)具備了(le)(le)無法比擬的(de)(de)天然核(he)燃料,加(jia)之(zhi)木(mu)星(xing)的(de)(de)中心溫(wen)度已(yi)達到了(le)(le)28萬K,具備了(le)(le)進行(xing)熱核(he)反(fan)應(ying)(ying)所(suo)(suo)(suo)需的(de)(de)高溫(wen)條件。至于(yu)熱核(he)反(fan)應(ying)(ying)所(suo)(suo)(suo)需的(de)(de)高壓條件,就(jiu)木(mu)星(xing)的(de)(de)收縮(suo)速(su)度和(he)對太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)放(fang)出的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)及攜能(neng)(neng)粒子的(de)(de)吸積特性來(lai)看(kan),木(mu)星(xing)在經過幾(ji)十(shi)億年(nian)的(de)(de)演化之(zhi)后,中心壓可達到最初核(he)反(fan)應(ying)(ying)時所(suo)(suo)(suo)需的(de)(de)壓力(li)水平(ping)。木(mu)星(xing)和(he)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)成分(fen)(fen)十(shi)分(fen)(fen)相似,但是(shi)卻沒有(you)像太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)那(nei)樣燃燒起來(lai),是(shi)因為(wei)(wei)它的(de)(de)質量(liang)(liang)太(tai)(tai)小。木(mu)星(xing)要成為(wei)(wei)像太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)那(nei)樣的(de)(de)恒(heng)星(xing),需要將質量(liang)(liang)增(zeng)加(jia)80倍(bei)才行(xing),根據(ju)天文學(xue)家的(de)(de)計算(suan),只(zhi)有(you)質量(liang)(liang)大(da)(da)(da)于(yu)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)質量(liang)(liang)的(de)(de)7%,才能(neng)(neng)進行(xing)氘聚變反(fan)應(ying)(ying),發(fa)出光(guang)和(he)熱。

內部結構

木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)有(you)一(yi)個石質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)核(he),由鐵和(he)硅組成(cheng)。向外(wai)是由巖石與(yu)(yu)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)混合(he)顆粒(li)物(wu)組成(cheng),無明確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)邊界,在向外(wai)被一(yi)層含有(you)少(shao)量氦,主要(yao)是氫(qing)元素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)態(tai)金(jin)屬氫(qing)包(bao)覆著。內(nei)核(he)上則是大部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)物(wu)質集結地,以液(ye)態(tai)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式存(cun)在。這些(xie)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)上最普(pu)通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形式基礎可能只在40億帕壓(ya)強下才存(cun)在,木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)內(nei)部就是這種環境(jing)(土(tu)星(xing)(xing)也(ye)是)液(ye)態(tai)金(jin)屬氫(qing)由離子(zi)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質子(zi)與(yu)(yu)電子(zi)組成(cheng)。在木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)內(nei)部的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)壓(ya)強下氫(qing)氣是液(ye)態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),而非氣態(tai),這使它成(cheng)為了木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電子(zi)指揮(hui)者與(yu)(yu)根(gen)源,木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)場(chang)(chang)強度(du)大約10高斯,比地球大10倍。同樣在這一(yi)層也(ye)可能含有(you)一(yi)些(xie)氦和(he)微(wei)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冰。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)還是天空(kong)中已知的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)射電源之一(yi)。

木星內部(bu)的溫(wen)度和(he)壓力,由于(yu)開爾文-亥姆(mu)霍茲機制穩定地朝向(xiang)核(he)心增加(jia)。在壓力為10帕的“表(biao)面”,溫(wen)度大(da)約(yue)是340K(67℃;152℉)。在氫相變的區(qu)域——溫(wen)度達(da)到臨界點——氫成為金屬,相變溫(wen)度是10000K(9700℃;17500℉),壓力為200GPa。在核(he)心邊界的溫(wen)度估計為36000K(35700℃;64300℉),同(tong)時內部(bu)的壓力大(da)約(yue)是3000~4500GPa。

文化

世界紀錄

木(mu)星(xing)是太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)(xi)中(zhong)最大的(de)(de)行星(xing)、一天(tian)時長最短的(de)(de)行星(xing)、被(bei)最多航天(tian)器到訪過的(de)(de)外行星(xing)、擁(yong)有(you)最多特洛伊(yi)小行星(xing)的(de)(de)行星(xing)、太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)(xi)中(zhong)擁(yong)有(you)最活躍火山的(de)(de)天(tian)體以(yi)及太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)(xi)中(zhong)密度(du)最大的(de)(de)衛(wei)星(xing),木(mu)星(xing)擁(yong)有(you)衛(wei)星(xing)上最多的(de)(de)隕石坑、最強(qiang)的(de)(de)磁場(chang)、太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)(xi)中(zhong)最強(qiang)大的(de)(de)極光、太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)(xi)中(zhong)最大的(de)(de)反氣(qi)旋風暴。(吉尼斯世(shi)界紀錄)

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