天文科普之木星

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天文科普

之

木星

木星 是太阳系中最大的行星，

也是从太阳向外数的第五颗行星，

其直径约为142,984公里，

是地球直径的11倍，

其质量约为地球的318倍，

是名副其实的“超大杯”。







介绍





木星表面

木星有一个非常厚的大气层，主要由氢和氦组成，但也含有甲烷、水蒸气、氨和其他化合物。（正如上图所见）同时因为其表面粗不在众多的云带以及风暴，外加太阳光线的折射与散射，让我们看来它是一颗表面如此“荡漾”的星球。



木星组成

木星主要由氢和氦组成，与太阳的组成相似。其内部可能有一个由岩石和金属组成的核心。



“大红斑”



不得不提的便是木星那巨大的红色风暴“大红斑。

首先，它是一个标准的反气旋风暴，热气体从大红斑上方注入系统，同时冷气体从中下方进入风暴中心，在维持风暴的能量平衡的同时，也通过冷热更替之间的能量交换让风暴一直稳定在“”长约25000千米，上下跨度12000千米，约可卷起高达8千米的云塔”的状态。

其次，它存在的时间非常令人震撼，从1665年时，法国天文学家发现木星有一条大红斑并把它绘制成图，再到1878年天文学家的再次观测确定其存在，距今已经有三百多年的历史。

最后，它是木星的一个“招牌”，它凭借着这个比地球还要大的风暴系统，成为了天文研究的一个重要领域。

大气与天气





木星的大气层以强烈的风暴和复杂的云带为特征。这些云带由氨冰晶和其他化学物质组成，呈现出不同的颜色，从白色到棕色再到红色不等。木星上最著名的天气现象是“大红斑”，这是一个比地球还要大的反气旋风暴，已经持续了至少400年。此外，木星还有许多其他较小的风暴和涡旋，它们不断变化，给科学家们提供了丰富的研究材料。

内部结构





尽管木星看起来像一个巨大的气体球体，但它并非完全由气体构成。科学家认为，木星的内部有一个小而密集的核心，可能由岩石和金属组成，质量约为地球的10-15倍。核心周围是一个厚厚的液态金属氢层，这里的压力极高，温度可达数万摄氏度。再往外则是气态的氢和氦，逐渐过渡到我们所看到的外层大气。

卫星系统





木星拥有79颗已知的天然卫星，其中最著名的是伽利略卫星——木卫一（Io）、木卫二（Europa）、木卫三（Ganymede）和木卫四（Callisto）。

这些卫星各有特色：

木卫一（Io）：太阳系中最活跃的火山体，表面布满了活火山。

木卫二（Europa）：被认为在其冰壳下隐藏着一个液态水海洋，可能具备支持生命的条件。

木卫三（Ganymede）：太阳系中最大的卫星，甚至比水星还要大。

木卫四（Callisto）：表面布满了陨石坑，可能是太阳系中最古老的天体之一。

磁场与辐射带





木星拥有太阳系中最强的磁场，强度是地球磁场的14倍。这个强大的磁场产生了广阔的磁层，捕获了大量的带电粒子，形成了强烈的辐射带。木星的磁层延伸得非常远，甚至影响到了它的卫星系统。木星的极光也是太阳系中最亮的，比地球的极光强得多，主要是由于高能粒子与木星大气层相互作用的结果。

探索历史





人类对木星的探索始于20世纪70年代，最早的探测器是“先驱者10号”和“先驱者11号”，它们在飞掠木星时拍摄了第一批近距离的照片。随后，“旅行者1号”和“旅行者2号”也相继飞越木星，揭示了更多关于木星及其卫星的细节。1995年，伽利略号探测器进入木星轨道，成为第一个长期环绕木星的探测器，它不仅详细研究了木星的大气和磁场，还对伽利略卫星进行了多次飞掠。

最新的探测任务是NASA的“朱诺号”探测器，于2016年抵达木星轨道。朱诺号的主要目标是研究木星的内部结构、磁场和大气层，帮助科学家更好地理解这颗气态巨行星的形成和演化过程。

展望未来





随着技术的进步，未来的木星探索将更加深入。科学家们计划派遣更多的探测器前往木星及其卫星，特别是木卫二（Europa），因为它可能存在液态水海洋，具备支持生命的条件。未来的任务可能会包括着陆器、潜水器甚至是载人任务，旨在揭开木星及其卫星系统的更多秘密。



结语



木星不仅是太阳系中最大的行星，也是一个充满神秘和奇迹的世界。从它壮观的大气层到复杂的卫星系统，木星为我们提供了无尽的研究课题。随着科技的不断发展，我们对这颗气态巨行星的了解也将越来越深入，或许有一天，我们能够揭开它所有的奥秘。

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图文|刘宗翰 卜思吕

排版|沈依萍

责编|强瑛琪 张语竹