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木星有多可怕?仅仅一个风暴就能放下3个地球,内部环境十分恐怖

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你好科普 2021-09-16 11:28

人类自从在天文学方面有了重大进展和发现后,对世界的认知便不再局限于小小的地球之上,从此多了一个地方那便是宇宙

哥白尼的日心说让人们知道了地球并非宇宙的中心,在后来的宇宙发现中也认识到太阳也不过是恒星天体体系里再普通不过的一个。

而随着近代工业的发展和科学技术的进步,人类的工业力量也变得日渐强大,以前古人对星空仅在壁画、诗词等一些文学作品有过记录和描述,如今人类已经可以亲自去往月球探索,发射探测器探索宇宙深空,更好地了解我们所在的世界。

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美国阿波罗登月计划

而太阳系便是我们的起点,也是人类天文学的启蒙星系,在这里我们发现了天体运作的规律和机制,了解了行星的运转和恒星的作用机制,对于行星的发现有着超乎以往的想象。

初始星系‍

当天文学得到正式发展后,17世纪在伽利略、开普勒等天文学家的理论引导下,人们发现了恒星公转的天体体系,以往的神学说被彻底颠覆,科学也得到了良性的引导发展,天王星也在此后不久成为了第一颗被发现的行星。

在进入现代以后,上世纪美国和苏联的太空竞赛为人类的航天事业作出了重要发展,其中太空航天探测器的探测带来了比以往任何时候都要丰富的数据,包括清晰的照片,随后发现了水星、金星、地球、火星、土星、木星、海王星,包括矮行星如冥王星这种,太阳系的面貌也开始逐步揭开面纱。天体星系组成也开始被发现。

太阳系八大行星运行轨道

人类还在后来的发展中进行了登月,真切地感受了来自月亮的邀请,对于宇宙的认知随着现代物理理论的发展也逐渐清晰了起来。而太阳系以今天人类已知的天体系统来讲,只有八大行星存在,其他的为行星带、小行星、彗星为主要的天体构成,以及围绕行星运转的卫星。

最大‍行星

在太阳系中,最引人注目的应该是木星了。它是存在于太阳系中距离太阳第五近的一颗行星。这颗行星最早的观测人是伽利略,但是那时并没有像样的观察设备,望远镜也在初期的发展阶段,对木星的观察更多的是木星带,发现了围绕木星运动的卫星。到了后来天文学家们利用先进的仪器进行观测后,木星开始进入大众的视野。

木星在发现之初有着各种各样的名字,人类早期在对星象观察时对木星的描述各不相同,不同国家有着不同的神话故事背景带入。

木星

中国古代称其为“岁星”,到了西汉,在五行学说的联系背景下,把青色的岁星和“木”联系在一起,才有了如今我们熟知的名字——木星

木星不同于其他大部分天体,木星是一颗气态行星,主要由大量的甲烷、氦气、氢气以及各种冰态物质组成。而木星的中心部分则主要由含硅酸盐和铁的一些物质组成。

木星不仅在天体组成上较为特别,同时也非常的巨大,是整个太阳系中最大的行星。即便太阳系中所有的行星加起来也比不上木星的一半,不过木星虽然如此巨大,但由几乎全是气体组成的木星并没有太高的密度和质量,就以密度而言,地球也能超过木星。

木星是太阳系最大行星

木星除了拥有巨大的体积外,还有许多围绕木星运转的卫星和由众多宇宙尘埃和碎石小天体组成的尘埃环。木星上比较所熟知的卫星有木卫二、木卫三、木卫十二、木卫九。早期的人类太空计划里,美国发射的众多卫星带来了不少数据,数据显示,木星上还有强大的磁场、辐射带

木星的磁场强度比地球高出十几倍,也是太阳系中拥有最强磁场的行星

核心的液态金属氢在运动的过程中产生的涡流形成了磁场,气体在磁场内被电离,在木星上形成等离子片。

从范围上来说,距离木星140万到700万千米内都属于木星的磁层地带,这层磁化地带能够保护木星和其周围的卫星不受太阳风的危害。

木星磁层

在引力上,木星也是同样的惊人。

木星巨大的体积也给它带来了巨大的引力,这也是木星拥有众多卫星的原因。在太空中漂流的小行星如果进入了木星轨道范围,便会开始被木星捕获,捕获到的天体如果没有进入到木星的范围内,便会逐渐绕着木星运转形成卫星。

据悉,木星上的卫星数量直到今天还在继续增加。

而在太阳系中存在有许多大大小小的小行星飘向太阳系,如果没有木星巨大的引力吸附这些流浪天体,那么地球也很有可能增加被小行星撞击的风险。

地球增加了被小行星撞击的危险概率

早期木星的发现,卫星只有18颗,到了今天多出了六十几颗卫星。而里面捕获的卫星大都是比较小的卫星以及一些不规则卫星,这些小型天体的轨道通常都不是原生的轨道卫星。

在卫星系统成型后小天体被木星捕获,自身的轨道也变得不规则起来,其中也不乏一些逆向轨道运行的小行星,这类天体最终多半会因为撞击而变得粉碎。

天体撞击

气态风暴‍

回到气态行星这里,气态行星的形成准确一点的说法是类地行星在所处的区域因为温度高和恒星风的强对冲,行星的氢、氦、甲烷等一系列气体挥发逃逸到太空,被强劲的电子流吹走

传统观点则认为木星这种气态行星的内核处于液态,温度高不利于岩石的凝聚,不过至今对木星的研究更多在表面上,还没有任何探测器能够到达木星里去。

木星矢量结构图

木星作为充满气体的行星,并没有像太阳那样进行燃烧释放能量成为第二个太阳,原因在于木星内部的压力和温度不足以让氢发生质子链的聚变反应。

简单的来说就是,木星还没有到恒星级别的天体状态。

尽管木星也常常捕获有许多小行星,行星在木星上形成的撞击也只是出现了一个亮点,即便通过外力也很难改变木星的状态。不过木星上丰富的气体资源倒是未来很好的利用方向,如果能够对木星进行开发,大量的气体能够提供可观的发展。

木星组成元素

如果你仔细观察,便会在木星上发现一块巨大的红色斑印,作为木星最明显的特征之一,木星上的超大红斑则是来自这颗巨型气体行星的运动导致。

气态行星并不像人们想象的那样风平浪静,相反,没有了实际的地面这一存在后,完全由气体引导的运动会变得相当狂暴。

据了解,木星的自转速度非常快,木星巨大的体积自转一周只需要9小时50分左右便能够完成。

如同地球上的云一样,木星上的气体也在极其快速的自转下,被拉成长条,这种剧烈翻腾的云中就存在着红斑。周围气流的不停涌动,再加上木星内部的高温,内核中散发出来的热量加剧了木星中气体的运动,同时还有氦、甲烷、氨气等气体的能量补充,让木星上的大红斑长期存在。

木星大红斑

这些在木星上存在的红斑能够存在几十年甚至几个世纪都不消失,木星上最大的红斑已经存在了300多年,而木星上的红巨斑作为气态风暴的表现,其可怕程度远远超乎想象。

在这条红斑带和云带的气态运动范围内能够容纳3个地球,尽管关于木星云层之下的样子大都还是推测,但可以肯定的是,从木星表面反馈的数据来说,气态云的风暴如此强烈暴躁,进入木星深处一定会迎来更多超过地球上任何一种飓风的灾害,其中还有电磁辐射的破坏。

木星红斑的动态

科学家对于木星的大红斑还有新的研究发现,美国波士顿大学的研究人员对大红斑的分析认为,木星大红斑不仅仅只是木星上的自然风暴,还有可能会逐渐加热木星上层的大气,照射到木星外的光线能够影响到400多千米外的太空,大红斑也许还是非常好的能量来源。

如今木星上的飓风随着时间的推移也在开始慢慢衰减,曾经巨大旋涡带如今开始变小,在未来肯定会消失不见,但一定会有新的飓风产生,说不定比现有的红巨斑还要大。

进入木星‍

木星在发现后就有了许多观察,最为直接的近距离观察就是发射探测器,人类发射出太空的重要探测器基本都会有观察木星数据的任务。

朱诺号探测器探测木星

近距离的观察木星能够很好的帮助科学家探索气态行星形成的关键,了解这种广泛存在于宇宙中的天体在未来可能的变化发展。

早先的探测器“先驱者”号、“旅行者”号都有过观察任务,拍摄了大量的照片。人类还在上世纪80年代末发射过一颗名为“伽利略”的探测器,在抵达木星后,向木星投放了一个探测器。

当探测器进入木星时,首先迎来的就是木星巨大的引力,这会使探测器有超过地球数倍的初始加速度朝木星飞去,摩擦将会产生15000摄氏度的高温

木星引力

逐渐深入后会进入木星云层,这里的压强超过了20个大气压,这仅仅只是木星的表面云层。在几十分钟后不久,探测器便失联。而根据木星现有的观测数据我们也许可以推断出它在最后到底经历了啥。

在进入木星云层后,这里气温达到了零下150摄氏度,大气压会在下落的过程中不断加强;

但当你进入到更深的云层中,温度又会急剧上升到200摄氏度左右,随之而来的是遍布各处的飓风和电磁爆,极其强大引力和快速的自转速度,让风可以成为刚体存在,探测器在最后会被瞬间撕毁,成为木星气态云的一部分。

木星内部的恶劣环境

结语‍

木星上带来的发现是惊人的,这颗巨大的行星远比它本身还要有更多未知,通过现如今拥有的手段研究,木星在太阳系的体系中也许还有着非常重要的平衡作用。

如果没有木星我们也许会受到更多来自外太空的威胁,人类文明可能也无法发展到今天。

木星周围众多的卫星也同样有着重要的研究价值,就像木卫二一样,看似不可能的星体在众多的发现后也有了生命的一丝可能性。

木星及其卫星

木星的气态风暴也有着重要的研究价值,木星巨大的红斑也如同它的眼睛一样,默默地注视着我们,注视着这个宇宙所发生的一切,像一个巨人般的存在,活跃在我们的太阳系里。

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