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太阳系木星有多恐怖?
原创 八戒科学 2020-07-11 17:12:32

在我们生活的太阳系中,存在着八大行星围绕着太阳运动,地球便是其中之一。除此之外,最为特别的非木星莫属,为什么这么说?其实从行星的照片上就能看出,木星表面奇奇怪怪的条纹就像画一样,不仅如此,它也是太阳系所有行星中质量最大的一颗,体积也更是达到了太阳的1/‰,并且目前已知就有七十九颗卫星围绕其运动。

其实,从我们人类角度讲,木星也是太阳系中最恐怖的一颗行星,到底有多可怕?下面听我细细道来!

>>质量和体积极大

上面也说了,木星是太阳系中质量最大的行星,有多大呢?这么说吧,我们知道太阳系中一共有八大行星,除去木星以外还剩七个,那么把这剩下七个行星的质量加一起也才是木星质量的四分之一,单单与地球相比,它就是地球质量的318倍。曾有研究称,木星表面的大气层包含了约1%的行星质量,相当于三个地球的质量,而地球的大气层只占地球总质量的百万分之一。这个数据也是非常惊人的!

也正是由于木星的质量很大,所以其引力也很大,木星上的重力加速度是地球上的2.5倍,也就是说100斤的你到木星上就会变成250斤,还真是有点意思。不过我们是进不去木星的,因为人类在进入木星大气层的时候就会被风吹成碎片,或是被大气压给压成扁片。

说完质量再说说体积,据观测,太阳的直径为139万公里,而木星的直径就达到14万公里,地球的直径则仅为1.3万公里。这么算下来,木星就是太阳体积的1/‰,是地球体积的1300倍。为什么木星的体积如此之大呢?这是因为木星是一个气态巨行星,我们通常把太阳系中的行星分为类地行星和类木行星,前者就是像地球,金星这样的岩质行星,而后者则就包括木星、土星这样的气态行星。

假如月球是木星

星云说认为,其实我们太阳系中的行星和恒星都来产生于一团巨大的尘埃分子云,这些尘埃云通过互相冲撞,或是临近的超新星爆发使其中心发生了引力坍缩,最终有的成为行星有的则成为恒星,而木星可能就是那个与我们太阳竞争恒星之位的有力对手。

在太阳形成后,由于太阳风的吹拂,将比较轻的物质越吹越远最终被外层行星吸引形成气态行星,而重物质就只能留在近处形成岩质行星。所以说无论是在质量还是体积上,木星都比一般行星大得多,是当之无愧的行星一哥!

>>木星的内部结构

说完木星的质量和体积,我们来看看它的内部结构。虽说木星是一个气态行星,但它也是一个巨大的液态氢星体,并且随着深度的增加,在距离其表面千米处,液态氢就会在高压和高温环境下形成。而且木星也有像地球一样的金属核心,据推测,它的中心区域是一个由硅酸盐,铁等组成的液态内核。

但是由于无法探测,所以其内核的大小还不能确定,对比土星的内核——约为9-22个地球质量的话,木星内核的质量也应该是极大的。而且,除了木星形成之初的原始内核之外,木星,土星等气态行星还会通过吸收星际间游离的陨石等物质来增加自己的内核质量。1994年撞上木星的苏梅克--列维9号彗星最终就成为了其内核的一部分。

木星的大气层厚度高达3000公里,其中高层大气是由气体分子百分率约88-92%的氢和约8-12%的氦所组成。不过由于氦原子的质量是氢原子的四倍,所以在讨论木星的质量组成时比例会有所改变:大气层中氢和氦分别占了总质量的75%及24%,剩下的1%为其他元素,包括微量的甲烷、水蒸气、氨以及硅的化合物。除此之外,木星还含有微量的碳、乙烷、硫化氢、氖、氧、磷化氢、硫等物质。大气最外层还有冷冻的氨的晶体,也发现过微量苯和烃的存在。

这与原始太阳星云的组成相近,但木星中的较重元素比例要比原始太阳星云多数倍。同为气体行星的土星也是如此,不过天王星和海王星中的氢和氦就少很多。

>>内部温度和压力惊人

先说温度,木星的表面温度很低,只有-168摄氏度,但是其核心温度可以达到几万摄氏度,随着深入木星内部,压力和温度都会迅速增加,大气的密度也会越来越浓厚。

在压力为10帕的表面,温度就大约是67°C。在氢相变的区域——即温度达到临界点氢成为金属的时候,温度已经达到9700°C,压力则为200GPa。而在其核心的温度估计为35,700°C,同时内部的压力大约是3,000-4,500GPa——3000-4500万个地球标准气压。

木星错综复杂的星云

另外,科学家还发现木星正在向宇宙空间释放巨大能量,并且它所放出的能量是所获得太阳能量的两倍,这就说明木星内部存在热源。也正是因为木星有较强的内部能源,使其赤道与两极温差并不大,不超过3℃。

我们知道太阳之所以可以不断的发生核聚变反应,就是因为其内部存在着无穷尽的原料——氢,同时还有超高的温度和压强,而木星也具备这些条件,但是由于其质量还没达到成为恒星的最小值,所以只能甘愿围绕着太阳运动。

>>木星风暴——大红斑

木星的大红斑是一个在南赤道带边缘存在了很久的反气旋旋涡,长25000千米,上下跨度也达到了12000千米,有地球三倍这么大,时速更是达到每小时430公里,比高铁速度还快,所以说这也是太阳系最大的风暴,并且已经存在了数百年。

木星大红斑

从照片上看就像是一颗大眼,看着还有点恐怖,不过具体成因,专家们还在研究中。

木星北极气旋

木星北极气旋模拟图

>>除此之外

除了上面的之外,木星还具有超强的自转,在木星上一天只有不到十个小时,虽然是一个庞大的气态行星,但是这么快的转速也可以看出木星是一个灵活的“胖子”。正是由于自转很快,导致它的扁率相当大,通过望远镜就能看出木星呈扁球状。虽然它的自转很快,但是其公转速度是相当的慢,木星在一个椭圆轨道上以每秒13公里的速度围绕着太阳公转,绕太阳一周就需要地球上的11.86年。

并且木星还会产生强大的自然无线电波爆炸,比太阳产生的更强,当它接收到地球上短波收音机的天线时,会产生可怕的噪音。开始人们都以为是木星上的地外文明发出的,但是最后科学家证实这些无线电是由于其磁层中的等离子体不稳定而自然产生的。这种强大的射电波甚至可能影响月球上强烈的火山活动,这也就是木星为什么恐怖的原因之一。

大多数天体物理学家推断,木星及其磁极上方的电离气体偶尔会起到非常强大的射电激光的作用,产生的辐射强度如此之强,以至于这个气态巨行星甚至常常会在作为短波射电波波长的射电源上一枝独秀。

最后一点

木星还是一块巨大的“磁铁”,因为木星的磁场比地球强近20000倍。科学家表示,利用一个电子的强化带,木星捕获带电粒子不断以超过人类致命水平1000倍的辐射水平轰击这个系统。这种辐射强度如此之大,甚至会损坏像伽利略探测器这样的防护最严密的NASA航天器。并且木星的磁气圈在太阳的方向上延伸出令人难以置信的100万–300万公里。

总结

虽说,木星看起来很恐怖,实际上也很恐怖,但是木星确实为太阳系扫除了很多麻烦,比如天文学家们称木星为太阳系的“大扫帚”,因为木星为太阳系清除太空垃圾——太阳系中漫无目的小行星和彗星等,天文学家们计算后发现,如果没有木星的话,那么地球被太阳系中小行星和彗星撞击的频率将增加一千倍,人类能繁衍至今,木星功不可没。


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