简介
木星在太阳系的八大行星中体积和质量最大,它有着极其巨大的质量,是其它七大行星总和的2.5倍还多,是地球的317.89倍,而体积则是地球的1,316倍。按照与太阳的距离由近到远排,木星位列第五。同时,木星还是太阳系中自转最快的行星,自转一周只需要9小时50分30秒,所以木星并不是正球形的,而是两极扁,赤道鼓的三轴不等椭球体,扁平显著。木星是天空中第四亮的星星,仅次于太阳、月球和金星(在有的时候,木星会比火星稍暗,但有时却要比金星还要亮),因为木星体积巨大,反射太阳光的能力也强。木星主要由氢和氦组成,其中氢元素含量是84%,氦元素含量是14%,其他仅为2%,中心温度估计高达30500℃。
木星图像(15张)
木星表面有一个大红斑,位于木星赤道南部。从东到西最长时有48000千米,最小时也有20000多千米;从北到南最长有14000千米,最短时也有11000千米,面积大约453250000平方千米,能容纳三个地球。对于它是什么目前仍有争论,很多人认为它是一个永不停息的旋风,这个大红斑是1665年由法国后裔的天文学家卡西尼发现,每6个地球日按逆时针方向旋转一周,经常卷起高达8千米的云塔。它时常改变颜色和形状,但却从来没有完全消失过。[1]
班得瑞的同名纯音乐,出自专辑《Rhine river》(莱茵河波影)。
基本参数
自转周期:木星赤道部分的自转周期为9小时50分30秒,两极地区的自转周期稍慢一些。
直径 :142800 千米(赤道),133800千米(两极)
质量 :1.90×10的27次方千克
平均密度:1.33g/立方厘米(水是1)
核心密度:1600Kg/立方米(水是1000)
木星图像(29张)
表面重力加速度:23.12 米每二次方秒。
质量(与地球比):317.89倍
体积(与地球比):1316倍
表层温度:其表面有效温度值为-168℃,而地球观测值为-139℃。
[1]半长轴(AU):5.20336301
轨道倾角(度):1.30530
升交点经度(度):100.55615
近日点经度(度):14.75385
会合周期(天):398.88
平均轨道速度(公里):13.07[2]
编辑本段物理特性
气态行星
气态行星没有实体表面,它们的气态物质密度只是由深度的变大而不断加大(我们从它们表面相当于1个大气压处开始算它们的半径和直径)。我们所看到的通常是大气中云层的顶端,压强比1个大气压略高。
木星由90%的氢和10%的氦(原子数之比, 75/25%的质量比)及微量的甲烷、水、氨水和“石头”组成。木星的大气层很浓厚,厚度达3000千米,在大气层之下有一层厚达27000公里的液态氢层,再下面是金属氢,这与形成整个太阳系的原始的太阳系星云的组成十分相似。土星有一个类似的组成,也是一层浓密的大气层,大气层下有一层厚达26000公里的液态氢层,再下面也是金属氢。但天王星与海王星的组成中,氢和氦的量就少一些了。
我们得到的有关木星内部结构的资料(及其他气态行星)来源很不直接,并有了很长时间的停滞。(来自伽利略号的木星大气数据只探测到了云层下150千米处)
[3]
石质内核
木星可能有一个石质的内核,相当于10-15个地球的质量。内核上则是大部分的行星物质集结地,以液态氢的形式存在。这些木星上最普通的形式基础可能只在40亿帕压强下才存在,木星内部就是这种环境(土星也是)。液态金属氢由离子化的质子与电子组成(类似于太阳的内部,不过温度低多了)。在木星内部的温度压强下,氢气是液态的,而非气态,这使它成为了木星磁场的电子指挥者
木星各类图片(22张)与根源,木星的磁场强度大约10高斯,比地球大10倍。同样在这一层也可能含有一些氦和微量的冰。木星还是天空中已知的最强的射电源之一。
最外层主要由普通的氢气与氦气分子组成,它们在内部是液体,而在较外部则气体化了,我们所能看到的就是这深邃的一层的较高处。水、二氧化碳、甲烷及其他一些简单气体分子在此处也有一点儿。
云层的三个明显分层中被认为存在着氨冰,铵水硫化物和冰水混合物。然而,来自伽利略号的证明的初步结果表明云层中这些物质极其稀少(一个仪器看来已检测了最外层,另一个同时可能已检测了第二外层)。但这次证明的地表位置十分不同寻常--基于地球的望远镜观察及更多的来自伽利略号轨道飞船的最近观察提示这次证明所选的区域很可能是那时候木星表面最温暖又是云层最少的地区。
来自伽利略号的大气层数据同样证明那里的水比预计的少得多,原先预计木星大气所包含的氧是目前太阳的两倍(算上充足的氢来生成水),但目前实际集中的比太阳要少。另外一个惊人的消息是大气外层的高温和它的密度。
[3]
高速飓风
木星和其他气态行星表面有高速飓风,风速达每小时400千米,并被限制在狭小的纬度范围内,在接近纬度的风吹的方向又与其相反。这些带中轻微的化学成分与温度变化造成了多彩的地表带,支配着行星的外貌。光亮的表面带被称作区(zones),暗的叫作带(belts)。这些木星上的带子很早就被人们知道了,但带子边界地带的漩涡则由旅行者号飞船第一次发现。伽利略号飞船发回的数据表明表面风速比预料的快得多(大于400英里每小时),并延伸到根所能观察到的一样深的地方,大约向内延伸有数千千米。木星的大气层也被发现相当紊乱,这表明由于它内部的热量使得飓风在大部分急速运动,不像地球只从太阳处获取热量。
木星表面云层的多彩可能是由大气中化学成分的微妙差异及其作用造成的,可能
木星其中混入了硫的混合物,造就了五彩缤纷的视觉效果,但是其详情仍无法知晓。
色彩的变化与云层的高度有关:最低处为蓝色,跟着是棕色与白色,最高处为红色。我们通过高处云层的洞才能看到低处的云层。
木星表面的大红斑早在300年前就被地球上的观察所知晓(这个发现常归功于卡西尼,或是17世纪的Robert
Hooke)。大红斑是个长25000千米,跨度12000千米的椭圆,足以容纳两个地球。其他较小一些的斑点也已被看到了数十年了。红外线的观察加上对它自转趋势的推导显示大红斑是一个高压区,那里的云层顶端比周围地区特别高,也特别冷。类似的情况在土星和海王星上也有。目前还不清楚为什么这类结构能持续那么长的一段时间。