木星的內部是什麼結構?

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木星的內部是什麼結構?

木星是太陽系內最大的一顆行星,直徑約14.3萬千米,它的質量是除太陽外行星總質量的2.5倍以上。但它卻是一顆失敗的恆星,因為它還沒有達紅矮星的最低標準(需要88個木星質量以上才能達到氫的聚變條件),甚至連褐矮星的標準都沒有達到(需13個木星質量以上才可以達到氘的聚變條件)。

另一種詭異色彩的木星

木星是一顆氣態巨行星,其中氫約佔71%,另外氦佔了24%左右,另外還有其他一些元素,天文學家相信木星內部有一個岩石質的內核,但具體成分尚未可知

木星內部的分層結構

木星的大氣層中的成分結構與底層有一些區別,但整體上比例相差並不大,如果各位有興趣查看更為詳細的結構請看下圖

金屬氫是理論上存在的一種氫的狀態,但迄今為止僅哈佛大學的艾薩克·席維拉團隊聲稱制造出了金屬氫,後又離奇操作失誤導致金屬氫樣本消失,到現在為止也沒有可複製的實驗出現,其結論比較可疑。

顯微鏡下呈現的金屬氫樣本創造過程

我們有理由相信氫的金屬狀態是卻是存在的,但卻有理由懷疑哈佛大學的“這番操作”,當然我們也非常期待下一次可複製的實驗出現。

巨大的木星是太陽系裡小行星的“吸塵器”,其存在對於地球生命演化或者提供了極為重要的保護,也許15億年後太陽膨脹成紅巨星的時代來臨,木星的衛星或者將再次成為生命的另一個庇護所。

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木星內部的結構怎麼樣?

我們都知道我們所在的地球表面分佈著許許多多,大小不一的岩石,植被,山丘,湖泊等等,這是我們對於星球的最直觀和最期望的場景!但是拋開地球不談,不知道大家有沒有想過其他太陽系中的天體內部的結構是怎麼樣的呢?表面也是覆蓋著岩石?山丘?湖泊嗎?



(由於在太陽系內出了太陽本身之外,木星是最大的天體,所以我們暫且拿木星“開刀”,進行探究)

與地球同為八大行星的木星主要是由氫氣和氦氣組成,而且木星擁有非常厚的大氣層!要看清其內部結構,就必須得“撥開雲霧”!



其實早在一篇為《自然》的科學雜誌上,就已經刊載過了多篇有關於木星內部結構的文章。

根據文章的第一項分析研究顯示,木星的大氣層從雲層頂部一直向下延伸大約3000公里,約為地球半徑的一半,這要比先前預計深得多!不斷地深入木星雲層的下方,其內部的行為就像固體一樣(它實際上不是固體)。而相反,這是一種由氫和氦組成的液體混合物,但它像固體一樣旋轉。在木星的核心,壓力達到了地球的10萬倍。

第二項研究發現,其引力場從北到南是不對稱的。這對於這樣一個快速自轉的流體行星而言,是出乎意料!可能的解釋是,這是由於木星上各種各樣的強風和大氣流動所造成的現象。



第三項研究發現,木星的大氣層約佔其總質量的1%,這相當於約3個地球的質量(因為木星質量約為地球的300多倍)。而相比之下,地球的大氣層僅佔其總質量的百萬分之一。這無疑表明了木星的大氣層很可能超出科學家們的預計結果!

第四項研究分析得出,在木星的兩極,科學家發現了多邊形的大型氣旋。在木星北極,有8個極地氣旋圍繞另一個氣旋旋轉。木星南極也有一個大型氣旋位於中間,被周圍另外5個氣旋環繞。大致的圖片是這樣的:

北極氣旋

南極氣旋

其實科學家們早已發現了除地球外的大多數行星都是屬於氣態的巨行星,而並非是類地球的內部結構!而且地球的形成,是由於眾多因素的碰撞所造成的,比如位於太陽系中的位置,本身質量體積密度,所受到的合引力等等!




科學無處不在

木星的核心區域是一個由硅酸鹽,鐵等組成的液態核心。

作為太陽系中行星裡的巨無霸,木星擁有者巨大的體積和質量。其體積約是地球的1300倍,質量約是地球的318倍。

木星沒有固態“表面”,因為人類通常把木星大氣層以下一個地球標準大氣壓的位置作為木星的“表面”。這個位置上的木星“表面”的平均溫度為-168℃。而且這個位置對於平均半徑近7萬公里的木星來說,距離核心太過遙遠了。

隨著深入木星內部,壓力和溫度都迅速增加,大氣的密度越來越濃厚。大氣層下面是在高壓下形成的一片液態氫組成的海洋。液態氫和氣態氫之間沒有明顯的分界線。在液態氫海洋下面,是固化了的金屬氫,金屬氫包裹在木星核心之外。

通常認為木星的內核是由一個由硅酸鹽和鐵等金屬組成的液態內核。密度越靠近核心越大。之所以是液態內核,是因為木星在此處的溫度超過3.5萬℃,壓力約為4000-4500萬地球標準大氣壓,在這個溫度和壓力下,出現液態內核上很正常的。

目前,木星內核的大小還沒有確定,對比土星的岩石和鐵組成的內核約為9-22個地球質量的話,木星應該也有一個質量極大的內核。而關於內核的形成,通常認為除了形成之初的原始內核之外,木星,土星等還通過吸收星際間遊離的隕石等物質來增加自己的內核質量。比如1994年的彗木大碰撞。木星最終就把蘇梅克--列維9號彗星變成了自己的一部分。其中的岩石和金屬部分,最終將會沉積在木星的內核上。而成為木星內核的組成部分。


遊子天涯君莫問


彰顯著是以行星大哥的身份而存在。那麼,木星的內部到底是什麼結構呢?由於木星處在太陽系物質運動的軌道區間不是宜居帶,因而,不會有活性生命物質的持續誕生與生存,不會有有機界物質的存在。目前,木星上所有的物質都是無機界物質,都是太陽曆來持續核聚變燃燒所釋放出來的塵粒流物質逐漸聚集形成現階段體積的表現結果,太陽塵粒流物質主要含有:二氧化碳、氮、水(氫和氧)和有毒化學物四種基本元素,也可統稱為:自然定體物質。也就是說,


地外天使


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