木星：太陽系最大行星指南

2025-12-11 22:11:11 分類：時尚 閱讀(7)

哈勃太空望遠鏡拍攝的木星木星圖像顯示了生動的極光和著名的大紅斑。 (Image credit: NASA,太陽 ESA, and J. Nichols (University of Leicester))
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（By Charles Q. Choi）：木星是太陽系中最大的行星，也是系最星長沙望城可以提供上門服務的APP軟件vx《189-4143》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達離太陽第五遠的行星。這個氣體巨人有著讓科學家驚訝的大行悠久歷史。
這個“行星之王”以羅馬神話中的木星神命名，是太陽一個籠罩在彩云中的暴風雨之謎。它最突出和最著名的系最星風暴，大紅斑，大行是木星地球?qū)挾鹊膬杀丁?br>1610年，太陽當伽利略發(fā)現(xiàn)木星的系最星四顆大衛(wèi)星:木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、大行木衛(wèi)三和木衛(wèi)四時，木星木星徹底改變了我們看待宇宙的太陽方式以及我們在宇宙中的位置。這些觀察是系最星第一次看到天體圍繞地球以外的物體旋轉(zhuǎn)，支持了哥白尼關于地球不是宇宙中心的觀點。
自2016年以來，美國宇航局飛船朱諾號一直在調(diào)查木星及其衛(wèi)星。
木星有多大？
根據(jù)美國宇航局的說法，木星的質(zhì)量是所有其他行星總和的兩倍多。木星巨大的體積可以容納1300多個地球。如果木星有籃球那么大，地球就有葡萄那么大。
木星可能是太陽系中形成的第一顆行星，由太陽形成時留下的氣體組成。根據(jù)美國宇航局的說法，如果這顆行星在其發(fā)展過程中質(zhì)量增加80倍，它實際上已經(jīng)成為一顆恒星。
木星離太陽有多遠？
平均而言，木星距離太陽約483，682，810英里(778，412，020公里)。這是長沙望城可以提供上門服務的APP軟件vx《189-4143》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達地球到太陽平均距離的5.203倍。
在近日點，當木星最靠近太陽時，該行星距離太陽460，276，100英里(740，742，600公里)。
在遠日點或木星到達太陽的最遠距離，它距離太陽507，089，500英里(816，081，400公里)。
專家解答的木星常見問題
我們問了行星科學教授利·弗萊徹一些關于木星的常見問題。
利·弗萊徹行星科學家
利·弗萊徹是英國萊斯特大學的行星科學教授
木星是氣體行星嗎？
是的，但是不要被愚弄而認為木星就像一團你可以飛過的氣體云，它更像是一個流動的星球，越往深處密度越大，溫度越高。
彩色云頂?shù)膲毫εc地球大氣中的壓力沒有什么不同，但它們會隨著深度的增加而增加，就像一艘潛艇在我們的海洋中越沉越深時經(jīng)歷的巨大密度一樣。事實上，作為木星主要氣體的氫被壓縮到如此極端，以至于它變成了一種奇異的金屬氫形式。所以把木星想象成一個充滿奇異物質(zhì)的無底海洋。
木星上的大紅斑是什么？
木星著名的大紅斑是一個旋轉(zhuǎn)的漩渦——從技術上講是反氣旋，因為它在木星的南半球逆時針旋轉(zhuǎn)。這個漩渦大到足以吞噬地球兩次以上，在其邊緣周圍的風很好地保持了漩渦內(nèi)的平靜空氣與外面動蕩的暴風雨空氣的分離。
內(nèi)部平靜的空氣被來自太陽的紫外線加熱，產(chǎn)生化學物質(zhì)和煙霧，它們是藍光的良好吸收劑，只留下紅光反射回觀察者。大紅斑至少在近兩個世紀前的維多利亞時代就已經(jīng)存在，但在那段時間的大部分時間里，它在東西向延伸的范圍內(nèi)一直在穩(wěn)步縮小。
有沒有比木星更大的行星？
幾乎可以肯定，但不是在我們的太陽系。木星和土星是巨大的氣體巨星，天王星和海王星是中等大小的冰巨星，而巖石類地行星要小得多。當我們看到在其他恒星周圍發(fā)現(xiàn)的令人難以置信的系外行星范圍時，最近一次統(tǒng)計超過5000顆，我們確實看到了更大行星的證據(jù)，其中一些是“膨脹的”，因為它們真的離它們的母恒星很近，并從它們那里獲得大量能量，將它們的大氣層加熱到數(shù)千度。
為什么木星有時被稱為「失敗之星」？
木星和其他大行星基本上由與太陽相同的物質(zhì)組成，盡管除了氫和氦之外，基本成分有一些變化。因此，給它們更多的材料，它們可以點燃氫的核聚變，形成氦，從而成為一顆恒星。但是褐矮星位于巨行星和主序恒星之間，太小太輕，無法燃燒氫，但可能足夠重，可以通過核聚變?nèi)紵驗樗鼈兊馁|(zhì)量大約是我們木星的13倍。

木星可能的內(nèi)部結(jié)構圖。美國宇航局環(huán)繞木星運行的朱諾號飛船的觀測已經(jīng)有助于充實這張照片；例如，任務小組成員說，朱諾的重力數(shù)據(jù)表明，木星可能有一個驚人的大，部分溶解的核心。(Image credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI)
木星的大氣層類似于太陽，主要由氫和氦組成。富含氦的液態(tài)金屬氫包裹著行星中心“模糊”或部分溶解的核心。
環(huán)繞木星的彩色明暗帶是由行星上層大氣中強勁的東西向風形成的，風速超過335英里/小時(539公里/小時)。亮區(qū)的白云是由凍結(jié)的氨晶體構成的，而暗區(qū)的云是由其他化學物質(zhì)構成的。在可見的最深處是藍色的云。云的條紋遠非靜止不變，而是隨著時間而變化。
在大氣層內(nèi)，鉆石雨可能會充滿天空，隱藏在大氣層深處的是一個未知成分的致密核心。
根據(jù)科羅拉多大學博爾德分校的研究，木星巨大的磁場是太陽系所有行星中最強的，幾乎是地球磁場的20，000倍。磁場將電子和其他帶電粒子捕獲在一個強烈的帶中，該帶有規(guī)律地向地球的衛(wèi)星和環(huán)發(fā)射超過人類致命水平1000倍的輻射。這種輻射足夠嚴重，甚至會損壞屏蔽嚴重的航天器，如美國宇航局的伽利略探測器。木星的磁氣圈朝著太陽膨脹了大約60萬到200萬英里(100萬到300萬公里)，并逐漸變細，形成一條尾巴，在這顆巨大的行星后面延伸了超過6億英里(10億公里)。
2016年8月27日，美國國家航空航天局(NASA)的朱諾號(Juno)飛船上的追星相機拍攝了這張木星暗環(huán)的照片，這是該探測器首次接近這顆巨大的行星收集數(shù)據(jù)。這是有史以來第一次從內(nèi)部觀察行星環(huán)。主環(huán)上方的亮星是參宿四，右下方可以看到獵戶座腰帶。
大紅斑是什么？

2019年2月12日，朱諾飛船的高分辨率JunoCam看到，在遇到一個較小的反氣旋時，一片紅色從木星的大紅斑上剝落。雖然碰撞看起來很猛烈，但行星科學家認為它們主要是表面效應。(Image credit: AGU/Journal of Geophysical Research: Planets)
木星最著名的特征之一是大紅斑，這是一種持續(xù)了300多年的巨大颶風般的風暴。根據(jù)美國宇航局的說法，大紅斑最寬時約為地球的兩倍，其邊緣以約270至425英里/小時(430至680公里/小時)的速度圍繞其中心逆時針旋轉(zhuǎn)。逆時針旋轉(zhuǎn)使它成為一種被稱為“反氣旋”的風暴。
風暴的顏色通常從磚紅色到略帶棕色不等，可能來自木星云層中氨晶體中的少量硫和磷。現(xiàn)貨已經(jīng)萎縮了相當一段時間，盡管近年來速度可能在放緩。
木星也有許多其他的風暴。根據(jù)朱諾2022年的數(shù)據(jù)，木星巨大的極地氣旋是由對流或熱量從較低高度上升到較高大氣層驅(qū)動的，類似于地球上海洋渦流的工作方式。
木星的衛(wèi)星
木星擁有令人難以置信的79顆已知衛(wèi)星，大多以同名羅馬神的情婦和后代命名。木星的四顆最大的衛(wèi)星叫做木衛(wèi)一、木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四，是由伽利略·伽利雷發(fā)現(xiàn)的，因此有時被稱為伽利略衛(wèi)星。
木衛(wèi)三是太陽系中最大的衛(wèi)星，比冥王星和水星都大。它也是唯一一顆已知擁有自己磁場的衛(wèi)星，其怪異的聲音由美國宇航局的朱諾任務于2021年拍攝。月球在冰層之間至少有一個海洋，盡管根據(jù)《行星和空間科學》雜志2014年的一項研究，它可能包含幾層堆疊在一起的冰和水，以及2021年首次發(fā)現(xiàn)的大氣水蒸氣。木衛(wèi)三將是計劃于2023年發(fā)射并于2030年抵達木星系統(tǒng)的歐洲木星冰衛(wèi)星探測器(JUICE)的主要目標。
木衛(wèi)一是太陽系中火山活動最活躍的天體。當木衛(wèi)一圍繞木星運行時，該行星巨大的引力導致木衛(wèi)一固體表面出現(xiàn)300英尺(100米)高的“潮汐”，并產(chǎn)生足夠的熱量刺激火山活動。這些火山每秒鐘向月球周圍的空間釋放超過一噸的物質(zhì)，有助于創(chuàng)造來自木星的奇怪無線電波。它的火山噴出的硫磺讓木衛(wèi)一看起來像是被涂抹了的黃橙色，這讓一些人把它比作意大利香腸比薩餅。

當木星的四顆伽利略衛(wèi)星穿過(或穿越)木星盤面時，業(yè)余天文愛好者的望遠鏡會不時地看到它們投下的黑色小圓影子。這是木衛(wèi)二和木衛(wèi)三同時投射在木星上的兩個影子。(Image credit:Starry Night software)
木衛(wèi)二的冰凍外殼主要由水冰組成，它可能隱藏著一個液態(tài)海洋，其含水量是地球海洋的兩倍。一些液體以零星的羽狀形式從木衛(wèi)二南極噴出，2021年，哈勃太空望遠鏡在木衛(wèi)二表面發(fā)現(xiàn)了更多的水蒸氣。同樣在2021年，木衛(wèi)二的北極首次被拍攝到，水下火山的發(fā)現(xiàn)提高了木衛(wèi)二可能適合生命存在的希望。
美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)和伍茲霍爾海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institute)有朝一日可能會派遣一艘自主潛水器探索木衛(wèi)二被冰覆蓋的海洋。此外，美國宇航局的歐羅巴快船計劃將于2020年發(fā)射，將進行40至45次飛越，以檢查這顆冰冷衛(wèi)星的可居住性。
木衛(wèi)四是四顆伽利略衛(wèi)星中反射率或反照率最低的。這表明它的表面可能由深色無色的巖石組成。根據(jù)美國國家航空航天局的說法，曾經(jīng)被認為是伽利略其他衛(wèi)星無聊的翻版，木衛(wèi)四布滿隕石坑的表面可能隱藏著一個秘密的海洋。
木星的光環(huán)

2016年8月27日，美國國家航空航天局(NASA)的朱諾號(Juno)飛船上的追星相機拍攝了這張木星暗環(huán)的照片，這是該探測器首次接近這顆巨大的行星收集數(shù)據(jù)。這是有史以來第一次從內(nèi)部觀察行星環(huán)。主環(huán)上方的亮星是參宿四，右下方可以看到獵戶座腰帶。 (Image credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI)
1979年，美國國家航空航天局的旅行者1號飛船在木星赤道附近發(fā)現(xiàn)了木星的三個暗環(huán)，這讓人們大吃一驚。根據(jù)美國宇航局戈達德太空飛行中心的說法，木星的光環(huán)比土星的矮胖、彩色的光環(huán)更加脆弱，由該行星的一些衛(wèi)星發(fā)出的連續(xù)塵埃粒子流組成。
根據(jù)西南研究所(SwRI的)朱諾任務網(wǎng)站，主環(huán)是平的。它厚約20英里(30公里)，寬超過4000英里(6400公里)。
SwRI寫道，內(nèi)部的甜甜圈形(也稱為“環(huán)形”)環(huán)稱為光環(huán)，厚度超過12，000英里(20，000公里)。光環(huán)是由電磁力將顆粒推離主環(huán)平面造成的。主環(huán)和光環(huán)都是由小而暗的塵埃顆粒組成的。
第三個環(huán)因其透明性而被稱為薄紗環(huán)，實際上是來自木星的三個衛(wèi)星的微觀碎片環(huán):阿瑪耳忒亞、底比斯和木衛(wèi)一。根據(jù)美國宇航局伽利略任務的新聞稿，薄紗環(huán)很可能由與香煙煙霧中發(fā)現(xiàn)的顆粒大小相同的塵埃顆粒組成，并延伸到距離行星中心約80，000英里(129，000公里)的外邊緣，向內(nèi)約18，600英里(30，000公里)。
木星和土星環(huán)上的波紋可能是彗星和小行星撞擊的跡象。
探索木星
美國宇航局的朱諾任務于2016年抵達木星，預計在軌道上的壽命約為20個月，但截至2022年，它將繼續(xù)傳回美麗的圖像、音頻和其他數(shù)據(jù)，其任務將延長至2025年。
歷史上，有七次任務飛過木星——先鋒10號、先鋒11號、旅行者1號、旅行者2號、尤利西斯、卡西尼和新視野號。只有兩項任務——美國宇航局的伽利略號和朱諾號——繞地球運行。
先鋒10號揭示了木星的輻射帶有多危險，而先鋒11號提供了大紅斑的數(shù)據(jù)和木星極地的特寫照片。旅行者1號和2號幫助天文學家創(chuàng)建了伽利略衛(wèi)星的第一張詳細地圖，發(fā)現(xiàn)了木星的光環(huán)，揭示了木衛(wèi)一上的硫火山，并探測到了木星云層中的閃電。尤利西斯發(fā)現(xiàn)太陽風對木星磁氣圈的影響比科學家先前認為的要大得多。新視野號拍攝了木星及其最大衛(wèi)星的特寫照片。
木星的第一個軌道飛行器伽利略號于1995年抵達，并很快向木星發(fā)送了一個探測器，首次直接測量了木星的大氣，并測量了那里的水和其他化學物質(zhì)的含量。然后主航天器花了八年時間研究這個系統(tǒng)。當伽利略號自身燃料不足時，該航天器故意撞向木星，以避免它將污染從地球帶到木衛(wèi)二的風險，木衛(wèi)二表面下可能有一個能夠支持生命的海洋。

這幅圖片是由美國宇航局的朱諾號飛船拍攝的，它展示了木星動態(tài)的北溫帶的大量旋轉(zhuǎn)云。(圖片來源:NASA)
現(xiàn)在，朱諾從極地軌道研究木星，部分是為了弄清楚它和太陽系的其他部分是如何形成的。研究人員希望這項任務也能揭示外星行星系統(tǒng)可能是如何發(fā)展的。根據(jù)朱諾的數(shù)據(jù)，木星的核心可能比科學家預期的更大，而木星的條紋和風暴從大氣層的高處延伸到行星的深處。在2021年美國國家航空航天局(NASA)關于朱諾最大熱門的概述中，該機構還包括觀察木星上的閃電，檢測大氣中的水，并測量比地球上任何發(fā)現(xiàn)都強10倍的磁場。
雖然沒有專門針對木星本身的任務正在進行中，但未來的兩個航天器將研究木星的衛(wèi)星:美國宇航局的歐羅巴快船(將于2020年代中期發(fā)射)和歐洲航天局的木星冰衛(wèi)星探測器(JUICE)，將于2023年發(fā)射，并于2030年抵達木星系統(tǒng)，以研究木衛(wèi)三、木衛(wèi)四和歐羅巴。
研究人員表示，這顆氣體巨星也將成為詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)的“試驗場”。科學家們渴望在這臺大功率望遠鏡的第一年科學觀測中探索木星。隨著韋伯的目光投向探索木星及其衛(wèi)星，科學家們對了解木星的一些最大的奧秘感到興奮，例如這樣一個巨大的風暴——大紅斑——是如何在湍流大氣中形成的，或者它最大的衛(wèi)星是如何隱藏火山的海洋。

左圖:通過詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的NIRCam儀器2.12微米濾光片，可以看到木星及其衛(wèi)星歐羅巴、土衛(wèi)二和土衛(wèi)五。右圖:通過NIRCam的3.23微米濾光片可以看到木星和歐羅巴、土衛(wèi)二和土衛(wèi)五。(Image credit: NASA, ESA, CSA, and B. Holler and J. Stansberry (STScI))
木星如何塑造了我們的太陽系？
作為太陽系中僅次于太陽的最大天體，木星憑借其巨大的引力幫助塑造了我們太空鄰居的命運。
根據(jù)2005年發(fā)表在《自然》雜志上的一篇論文，木星的引力被發(fā)現(xiàn)是導致海王星和天王星(以及一系列小行星之類的小天體)遠離太陽的原因。那篇論文建立了一個名為尼斯模型的“行星譜系學”理論，尼斯模型是以它誕生的法國城市命名的。
根據(jù)尼斯模型，木星和其他氣態(tài)巨行星也對后期的猛烈撞擊負有責任，在這段時間里，年輕的地球及其附近的同伴受到碎片的轟擊。
如今，木星可能有助于阻止小行星和彗星撞擊地球，通過充當“太陽系的真空吸塵器”來保護內(nèi)行星，SwRI寫道。它巨大的引力可以吸入和吸收較小的物體——就像1994年木星和彗星蘇梅克-利維9的壯觀碰撞——或者把它們完全推出太陽系。但是同樣的引力仍然可以加速一些物體向內(nèi)行星運動，所以這是一件好事。
木星上可能有生命嗎？
木星的大氣層隨著深度的增加而變暖，達到室溫，即70華氏度(21攝氏度)，其海拔高度的大氣壓力約為地球上的10倍。科學家們懷疑，如果木星有任何形式的生命，它必須在這個水平上通過空氣傳播。理論上，2021年的一項研究發(fā)現(xiàn)，有足夠的水支持一些生命。然而，研究人員沒有發(fā)現(xiàn)木星上存在生命的證據(jù)。
木星的衛(wèi)星是一個不同的故事:特別是木衛(wèi)二可能擁有一個屏蔽輻射的隱藏海洋，海洋生物可能漂浮在這些陌生水域的某個地方。