天文界爲什麼認爲木星是一個氣態行星?

鵬飛


正如題主所說,在天文界一致公認木星並不是一顆由岩石或冰構成的一顆星球,並連同其它三顆巨行星土星、天王星和海王星一樣由液態和氣態氫構成的,其中木星是太陽系中四顆氣態巨行星中最大的。

木星沒有固體表面但有一個岩石核心,但它的大部分由氣體組成,越向中央越密集,直到氣體最終變成液態。通過空間探測器和望遠鏡觀測到的木星上顯著的特徵不在木星表面上,而是雲的特徵。雲上有云帶、旋渦和渦流,它們是無比強大的天氣引擎的外在標誌,這個引擎驅動了木星的大氣。

木星的雲帶有19條邊界清晰的明暗條紋,顏色有紅色、黃色和棕色。在相鄰的雲帶中風吹的方向相反,速度可以達到400千米/ 小時或更快。雲帶很可能是大氣較厚的外層表面,這些大氣物質環繞整顆行星並深深地延伸到其內部。雲帶本身是相當穩定的。雖然包含雲帶的雲的模式是不斷變化的,但木星雲帶中有的特徵已經存在了幾十年,甚至上百年。最有名的是其名字恰如其分的大紅斑—— 一個龐大的反氣旋風暴,大小是地球的3倍,並已至少存在了300年。

木星的大氣厚度約8050千米,主要由氫構成,也有一些氦氣和少量甲烷和氨,再加上其他 化合物的痕跡。在這些氣體下面是熱的液體氫的海洋。甚至在超過1732攝氏度的高溫下,氫也不會沸騰而逃逸一—它們被保持在巨大的壓力之下,這個壓力相當於地球上大氣壓力的90000倍。

木星的液態氫層厚度超過48280千米。在它的下面又是什麼樣的?科學家們認為可能是一個

水和氨的層,然後是一個岩石核心,直徑大約是6760千米。

在木星深處,壓力達到地球大氣壓的4500萬倍,溫度上升至超過11000攝氏度。在這些極端條件下,液氫呈現出一些金屬的特性:電流能在其中流動,由此產生了木星的磁場,這個磁場在 太陽系中是除了太陽外最強的。


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