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太阳系中的巨人 , 木星的奇特之处
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【木星|红斑着身,气态巨人,细数木星独特的美】 来源:哈内斯·伏尔迈耶(Janez Volmajer)
很久、很久以前 , 当我们的行星尚且年少时 , 一块冰与岩的集合体便开始聚集来自它周围星云的气体 。 时至今日 , 昔时那抹行星的幻影早已成为我们太阳系中最高大的巨人 。 其体型如此庞大 , 质地如此稠密 , 以致它的内部与周围都发生着迥乎寻常的变化 。 因而 , 我们这个小星球发送了一枚探测器 , 前去拜访这位友邻 , 去观察、去探索更多有关它的秘密 。 不过 , 或许它仍有许多秘密无法被揭示 。 这就是我们天空中的巨人、木星的故事 。
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太阳系八大恒星大小对比 来源:Wikipedia
直抵木星深处
假使我们将太阳系中其余七大行星的质量加起来 , 木星仍是它们之和的2.48倍 。 想象我们就在朱诺号上 。 探测仪花了五年时间才到这位巨人的身边 。 木星身躯十分魁梧 , 等同于1317个地球的大小 。 是的 , 这意味着成百上千像地球这般大小的行星都能“放进”我们这位大邻居身体里 。 同时 , 它也是太阳系中“最肥硕”的星球 。 其质量约为地球的318倍 , 同时也是太阳系其他七大行星之和的2.48倍 。 木星的辉煌可不止如此 , 它现在已不如之前那样大了 。 由于其气态大气层独有的复杂现象 , 它的直径已缩减至数十亿年前的一半 。 但是 , 尽管体型巨大 , 它要成为一颗恒星还需自身质量再增加大约八十倍(听起来似乎不多 , 但这可比十万个地球还要重) 。
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朱诺号木星探测器 来源:NASA
不过 , 让我们回到朱诺号身上 。 就像大家知道的那样 , 木星主要是气态的 。 因此尽管探测仪并没降低太多 , 要观察云寰之下的景象也已足够 。 木星第一表层之下几千公里处 , 是被掩藏着的木星表面 , 我们通常认为它是固体 。 在这之前 , 我们会经过一片无尽的液态层 。 液体不是别的 , 就是氢 。 如果我们能继续下降 , 不一会 , 就会发生一个很奇怪的现象:氢海之下阵雨连绵 。 在这一区域 , 雨由氦和氖组成 , 都是稀有气体;而毋庸置疑的是 , 截至目前 , 人类所能制造的任何设备都不堪承受这里的压力 。
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木星内部的结构
木星
如果我们继续下降 , 随后便会遇到一块从未见过的结晶面 。 这层表面全部由金属氢组成 。 当氢承受了足够大的压力 , 其原子就会以一种特殊方式排列 , 继而被压缩成一种特殊的液态金属 。 在这一点上 , 我们尚不完全清楚该表面的情况 。这里仍有许多值得探索的地方 。但是 , 先让我们继续下降吧 。在金属氢下 , 又经过数十万公里 , 我们最终触碰到了木星的坚硬骨骼 , 即岩与冰的核心 。而这一点也是我们这位大邻居的另一个谜 , 有关木星内部的问题尚还争论不休 。
遨游云间
让我们回到木星表面 , 这可是这个行星最有趣的地方之一 。 木星是由什么组成的?人们猜测其第一层的主要组成元素是冷冻氨 。 此外还有氢 , 可能还有硫或磷 。 学者们很确定的是 , 在底下存在大量的硫化氢铵 。 甚至再往下很可能存在稠密的水云 。 所有这些混合物形成了木星最为知名的曲折表面 。 它的旋涡和湍流就是证明 。 气态表面被分为不同的区带 , 伴随着行星一同转动 。 木星自转极快 , 不到十小时就可自转一圈 。 这可帮助解释气体带不可思议的摇摆与运动 。
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近距离观察木星表面的大红斑 来源:NASA
木星表面承受的科里奥利力十分强大(科里奥利力即在旋转体系中 , 一个质点在进行直线运动时 , 由于惯性而产生的相对整个体系的偏移;地转偏向力即科里奥利力的一个例子——译者注) , 所以它的表面风速可达500 km / h , 木星表面的带与区由此以显著方式被分开 。木星氢云中的另一重要元素是它的斑 。大红斑是木星一个不可思议的现象 。它是一种非常稳定的反气旋 , 其边缘风速可随时间推移达到每小时400公里 。事实上 , 这个反气旋本身就有地球两倍大 , 并且已在木星表面呆了少说上百、甚至数千年 。与此同时 , 木星表面在几年前又出现了一个大斑点 。其大小与大红斑相同 , 这个新斑点也是气象的产物 , 也昭示着木星表面之下的暴雨狂风 。
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哈勃望远镜拍摄的木星 来源:NASA与ESA
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木星南极处的极光 来源:The Verge
木星的另一异彩便是它无尽的极光 。 强太阳风中的带电粒子、以近乎光速的速度飞向木星 , 继而被木星无垠的磁层所捕获 。 尽管我们与磁层之间的距离很远 , 但倘使我们能看到它 , 就会发现它同我们的满月一样大 。 木星磁场将加速的粒子吸引到极点 , 并引发了辉煌壮美的北极光 。这些极光可说是永恒的 , 并且比地球大得多 。但对木星来说 , 这并不是唯一的秘密 , 也并非它最神秘的地方 。我们对这位邻居仍待了解 , 这位巨人正静默地等待着朱诺号的到来 , 朱诺号探测器将揭开其许多谜团 , 正如我们所希望的那样 。
作者: hipertextual
FY: 晨歌
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