木星大氣層下面的“地面”是什麼樣子?

知對知錯學物理


木星太陽系太陽系中最大的行星。它是一顆氣態行星。很多朋友一聽到木星是一顆氣態行星就覺得人們可以輕而易舉的穿過木星。木星雖然是氣體的,可它不像地球上的空氣那樣虛無縹緲。木星的內部結構是非常複雜的。

圖示:木星

首先咱們先來了解一下木星到底有多大吧?就和地球比較一下。我們生活在地球上,地球上有多大我們有大致的概念吧?地球的直徑是12756公里,而木星的直徑是142984公里。木星直徑是地球的11.2倍!也就是說,木星的直徑長度可以並排放上11個地球呢。木星的質量更是大的驚人,木星的質量大約是地球的318倍,而體積大約是地球的1330倍!

這麼大的一顆星球,即使是氣體組成的,內部的壓力也是十分巨大的。一般認為木星的大氣層大約有5000公里。在木星大氣層下面是沒有像地球那樣的地面的。越往木星的內部,溫度和壓力逐漸增高。木星內核處的溫度可高達20000~30000℃,壓力是地球大氣壓的1億倍~3億倍。現在科學家普遍認為木星內部有一個岩石構成的內核。內核外面包裹著一層由液態金屬氫形成的“海洋”。

圖示:木星的內部構造

木星的這個岩石內核也不容小覷!它的質量大約是地球質量的15~40倍,直徑差不多有2個地球那麼大。木星內核處的物質密度高達每立方厘米30~48克,而地球上密度之王,金屬鋨密度只有每立方厘米22.6克。

木星的內部是如此的高溫高壓,那它是不是會生核聚變反應呢而成為一顆“小太陽”呢?不能的。木星內部的高溫高壓還不足以讓氫元素髮生核聚變反應的。來看看太陽內部的溫度和壓力是怎樣的。太陽內部的溫度高達1500萬℃,壓力更是驚人的地球大氣壓的3000億倍!在這樣的高溫高壓下,氫原子核已經約束不了周圍的電子,變成了等離子狀態。四個氫原子核倍擠壓到一起發生核聚變反應,形成一個氦原子核同時釋放出了大量的熱量。

和太陽相比較,木星內部的高溫高壓還是欠了一把火候的。它只是把氫氣壓縮成了液體的狀態,還遠沒有達到太陽內部的那種狀態的。

圖示:太陽的內部構造

科學家認為,木星要變成第二個太陽,質量至少再增加70倍,然而在太陽系中這是不可能的事情了。木星還是安安靜靜的做好太陽系中最大行星吧!


我就是兔斯基


我之前回復了類似的問題。

首先,木星不會變成“小太陽”。估計以後成為“小太陽”的可能性也非常渺茫。因為木星太小了。就是成為一顆被稱為“失敗的恆星”的褐矮星(也稱棕矮星),都要至少13個木星的質量才行。而要成為質量最小的一類恆星---紅矮星,則至少需要80個木星質量,才能給木星內部提供足夠的壓力和溫度來維持持續的核聚變。因此,以目前木星的狀態,是無論如何都不可能成為恆星的。

其次,木星沒有固態表面。但人們習慣把木星上一個地球標準大氣壓的位置認定為木星的“表面”。這個高度距離木星核心跟木星半徑相差無幾。約為7萬公里。溫度約為-168℃。在這個位置以下,依然是氣態的存在,只是壓力更大,密度更大,溫度更低。這也就為氫,氦等氣體的液化和金屬化提供了條件。隨著深入木星,氫由氣態變成了液態,而液態氫下面則是厚厚的金屬氫。據推算,木星上的液態氫的厚度超過20000公里,而金屬氫的厚度更是高達40000多公里。剩下的部分就是木星內核的直徑了。

由於木星內核的壓力極高,加上內核外的金屬氫有著極強的磁場,因此,人類無法準確的探測木星內核的真實情況。根據目前已知的數據,木星的內核並不是很大,可能比土星的內核小。其外部由岩石構成,而最中心則是一個鐵質的內核。此處的溫度超過30000℃,壓力超過4000萬個地球標準大氣壓。

人類目前對木星的研究並不多,一來是因為距離較遠,二來,受制於科技因素,再者,木星雖然在宇宙中非常渺小,但對人類來說,木星還是太大,環境太惡劣了。


陌上雲白


木星大氣層是個很深、很恐怖的地方,由於木星是氣態行星,因此木星的大氣層一直到內部是沒有一個明顯的物質界限分層。目前我們是根據對木星大氣壓力的變化對木星大氣層進行分層,在壓力為10帕的高度設定為木星的偽表面,從這個高度到木星周圍的星際空間,大約有5000公里的高度。

木星上層大氣也有云,在10帕的高度下面開始出現變化,但沒有固體表面,其最深層的結構仍然是一個被液態金屬氫覆蓋的核心。所以你可以這麼理解木星的“地面”,從星際空間開始往下走5000公里,遇到一個10帕壓力面,這裡還有氣體為主,然後繼續深入,液態物質開始出現。

主要成分仍然是氫和氦,剩餘的1%其其他元素,從這個角度看,木星的大氣結構也是比較簡單的,唯一震撼的地方就是大、非常非常大。


分享到:


相關文章: