导语:气体巨行星或亚褐矮星是具有类星体性质的最小天体。木星是太阳系中最大的行星。木材是地球的1316倍,质量是地球的317倍,主要由88%的氢气、10%的氦和其他物质组成,虽然它的质量比燃烧时要少。太阳系最大的木星行星。其体积和质量是太阳的1‰,比地球大1321倍,质量是地球的318倍。那是因为木星是一个气态巨行星,早期形成时,可以吸收氢、氦等轻元素,所以物质量非常大。

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01

太阳系外的气体巨行星

虽然木星是太阳系中最大的行星,但科学家们早就发现了许多比木星更大的气态巨行星。来自夏威夷大学的张周建和其他天文学家发现了一颗距离地球35光年的气态巨行星。据媒体报道,这颗质量为木星6倍、地球2000倍的行星将被命名为Coconts-2b。因为这颗行星质量巨大,而恒星又非常活跃,所以非常热。两位科学家利用coconTS-2B测量了它的表面温度,这是两位科学家测量的辐射温度的两倍,被认为是距离地球最远的系外行星。

Coconts-2b曾被认为是一颗自由漂浮的行星,但两位天文学家发现它在coconTS-2的轨道上。这里只有太阳的三分之一,非常黑暗,而且距离很远。9641亿公里的距离是1/10光年,是地球到太阳距离的6471倍和213倍。这使得这颗行星绕其母恒星运行的距离为110万年。

02

气态巨行星的信号传播

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1、以木星为例的信号传播方式

就整个太阳系的行星而言,木星具有最大、最强的磁场,其磁场源大约是地球的20,000倍。太阳风、带电粒子流和不断从太阳吹来的磁场对其造成的冲击。以太阳风的强度衡量,木星的磁场以200万英里(3千万公里)的速度向太阳延伸,距离超过六百万英里(9.65公里),最远到达土星轨道。在木星的巨大磁场中,几颗大卫星围绕木星运行,其中木卫一距离木星最近。IO陷入木星及其附近两个大卫星之间的引力引力中,木星内部产生的热能为数百座木星表面的火山喷发提供动力。它们每秒钟向木星附近释放大量物质(气体和粒子)。一些物质分解为带电离子和电子,并很快被木星的磁场捕获。

2、DAM 的传播方式

由于木星的磁场扫过木卫二一段时间,木卫二的电子将沿着磁场方向加速,到达木星的极点。这个过程中,电子产生10米(10米)无线电,或称 DAM。雨水过后,朱诺波仪器可以“听到”来自电子的无线电信号。研究人员利用“朱诺号”的数据精确地确定了这些无线电发送到木星巨大磁场的精确位置。根据研究小组所说,这些地点能产生无线电波,因为它们有合适的磁场强度和合适的电子密度(数量不多,也不多)。无线电波可能会继续发出,但朱诺号必须在正确的位置才能听到。”中空圆锥体,受木星磁场的强度和形状的控制,从其来源发射无线电波。只有当木星的旋转扫过飞船的锥体时,“朱诺号”才能接收到信号,正如灯塔的信标在海上船只的短暂照射一样。马托斯是第一作者,他的这篇论文发表在2020年6月的《地球物理研究杂志》上。

03

气态巨行星的组成

1、表面气体组成

了解气体巨星——木星和土星都是气态巨星,因为它们的表面主要是氢气和氦气,而且由于体积大,它们属于气体巨星。气态巨行星有时被称为失败星,因为它们包含与恒星类似的基本元素。他们被认为是由最外层的氢分子组成,周围是液态金属氢层,其内部可能是熔岩核。氢气的最外层是氢,它的特征是大量可见的云层,主要由水和氨组成。组成行星的大多数金属氢层都是“金属”的,因为巨大的压力会把氢转变成电导体。在如此高温(20,000 K)和压力下,这些气态巨行星的核心被认为只包括更重的元素,因此其性质还不清楚。木星看起来确实不适合居住。这是一颗远离太阳的巨大气体巨星,但科学家怀疑它可能有一个岩石内核。木星的地核也非常大,可能含有与地核类似的元素,比如铁。从行星的角度来看,如果我们设法除去构成这颗巨大行星“气体”部分的所有氢和氦,我们就有一整块白色的画布可以创造。(幽默)但这是一个非常不可能的“如果”。另一种更简单的解决方案是巨型行星的卫星。

2、内核组成

木星由一个高密度的核子和一种混合元素组成,液态金属氢和一些氦环绕它,外层主要是氢分子。由于木星的大小和恶劣的环境,我们不知道它的真正组成成分。但你知道,那里面应该有岩石的核心。在一九九七年,重力测量证实了它的存在,这被认为是木星质量的12-45倍,或总质量的4-14%。在木星的历史中,至少有一部分是核心的,行星形成模型可以模拟木星的形成。这个行星形成模型要求木星拥有一个岩石或者一个冰核,这使得从原始太阳星云中收集到大量的氢和氦。如果有核心的话,它就会收缩,因为与地核混合的热液金属氢对流使它们的物质达到了行星的高度。目前,地球重力还不能精确到完全排除这种可能性,地球的核心可能已经完全消失。

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根据发表在《天文学》杂志上的一项新的天文研究,寻找气态巨行星的工作已经开始。它比氢和氦重得多。分析气态巨行星和它们的主恒星的组成,发现它们之间没有很强的相关性,这是了解行星如何形成的一个重要发现。在它年轻的时候,它被一个名为原行星盘的旋转盘所包围,原行星盘由气体和尘埃组成,天文学家长期以来一直怀疑它的成分对组成行星的物质有很大的影响。

结语:既然我们知道银河系有很多外星人,这个问题就简单多了。了解一颗恒星及其行星的化学成分之间的关系有助于解释行星的形成。例如,先前的研究表明,除了氢和氦之外,气体巨星出现在重元素浓度较高的恒星周围。该理论认为,气体巨行星是由吸积盘形成的,直到它们形成了质量为地球10倍的核心。到那时,一颗年轻的固体行星将被氦和氢包围,形成一颗成熟的巨行星。