天文界为什么认为木星是一个气态行星?

鹏飞


正如题主所说,在天文界一致公认木星并不是一颗由岩石或冰构成的一颗星球,并连同其它三颗巨行星土星、天王星和海王星一样由液态和气态氢构成的,其中木星是太阳系中四颗气态巨行星中最大的。

木星没有固体表面但有一个岩石核心,但它的大部分由气体组成,越向中央越密集,直到气体最终变成液态。通过空间探测器和望远镜观测到的木星上显著的特征不在木星表面上,而是云的特征。云上有云带、旋涡和涡流,它们是无比强大的天气引擎的外在标志,这个引擎驱动了木星的大气。

木星的云带有19条边界清晰的明暗条纹,颜色有红色、黄色和棕色。在相邻的云带中风吹的方向相反,速度可以达到400千米/ 小时或更快。云带很可能是大气较厚的外层表面,这些大气物质环绕整颗行星并深深地延伸到其内部。云带本身是相当稳定的。虽然包含云带的云的模式是不断变化的,但木星云带中有的特征已经存在了几十年,甚至上百年。最有名的是其名字恰如其分的大红斑—— 一个庞大的反气旋风暴,大小是地球的3倍,并已至少存在了300年。

木星的大气厚度约8050千米,主要由氢构成,也有一些氦气和少量甲烷和氨,再加上其他 化合物的痕迹。在这些气体下面是热的液体氢的海洋。甚至在超过1732摄氏度的高温下,氢也不会沸腾而逃逸一—它们被保持在巨大的压力之下,这个压力相当于地球上大气压力的90000倍。

木星的液态氢层厚度超过48280千米。在它的下面又是什么样的?科学家们认为可能是一个

水和氨的层,然后是一个岩石核心,直径大约是6760千米。

在木星深处,压力达到地球大气压的4500万倍,温度上升至超过11000摄氏度。在这些极端条件下,液氢呈现出一些金属的特性:电流能在其中流动,由此产生了木星的磁场,这个磁场在 太阳系中是除了太阳外最强的。


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