银河系基地
木星是八大行星中体积最大,它的质量是太阳的千分之一,是太阳系中其它七大行星质量的2.5倍。从远处看木星,木星表面风平浪静,毫无波动,表面红、褐、白五彩缤纷的图案看起来十分美丽。但是实际上近距离观察木星,你就会被木星大风暴所震撼,也就明白地球上的风暴根本算不上什么,你就会对木星上的风暴感到深深的恐惧。
大红斑
一谈到木星,大家可能马上能想起木星的大红斑,大红斑类似于地球上的台风,它位于木星的南纬23°,大红斑最大的时候,东西长可达4万公里,南北长可达1.3万公里,这种宽度可以容纳下三个地球,在大红斑中心还有个核,也就是我们说的台风眼,地球上的台风眼一般只有10公里,而木星的大红斑大小有几百公里,这场风暴以每秒120米-150米的速度在木星上肆虐了几百年,你可以想象这场风暴有多恐怖。
木星云层
木星的云层其实很活跃,各种颜色的云层在翻滚着,大气中还可以经常看到闪电和雷暴由于木星拥有较强的内部能源,致使其赤道地区和极地地区温差不会特别大,只有3℃左右,所以说木星上南北风比较小,主要是东西风,最大风速可达每秒150米。
木星内部
木星是一颗气态巨行星,它主要由氢和氦组成,在它的大气层顶端,这里的大气压强比一个大气压稍高,但是越往内,压强就越高,随着深度的增加,在距离表面5000千米以下,这里的高温和高压的环境下使氢气以液态形式存在,再继续往内,压强甚至达到40亿帕,所以木星的内部环境的液态金属氢由离子化的质子和电子组成,这也是木星的磁场达到了10高斯,约是地球的10倍。
远处看木星的时候,木星看起来是那么美丽,但近距离看木星,却令人感到恐惧。
科学日记
太阳系木星有多恐怖?木星是太阳系中最大的行星。木星实在是太大了,如果靠近木星就会让人产生无法抗拒的恐惧感。
木星有多大呢?
木星的直径有142984公里。木星的直径是地球11.2倍。木星可以装得下1300多个地球如果把地球和木星放到一起就会像下面这样。在木星面前是不是感到了地球的渺小呢?
图示:木星和地球比较
我们在换个角度,如果木星是一个篮球,那么地球就是一个小孩子玩的玻璃弹珠。
图示:木星和地球比较,就像篮球和玻璃弹珠
图示:木星的直径可以并排11个地球
木星的质量也很大。木星的质量是太阳的千分之一。这看上去好像不大,但是我们不要忘记了太阳是太阳系中最大的天体,它的质量占了整个太阳系的99.86%。相比之下,地球的质量仅仅是太阳质量的1/33万。因为木星的存在,以至于太阳系的质心落在了太阳表面之外。可以这样理解,木星能够拽动太阳。同时木星的质量是地球的318倍。
图示:木星和太阳围绕着共同的质心转动
木星具有强烈的磁场,在距离木星140万到700万公里的范围内都是木星的磁层。木星的四大卫星都在木星的磁场范围内。木星强大的磁场吸引了大量致命的宇宙辐射。因此我们人类如果来到木卫二探索其地下海洋时,就会受到木星磁场的致命威胁。
图示:木星磁场
远远的望去木星上有多条和赤道黄白相间的条纹。如果我们靠近木星就会发现这些条纹其实都是木星上如惊涛骇浪般的风暴。其中木星上最大的风暴就是大红斑风暴。大红斑风暴比地球上给的任何风暴都要强劲。它已经在木星上存在了几百年的时间。大红斑风暴可以轻松的放进两个地球。
图示:木星大红斑和地球
我们说木星是地球的保护神,它可以为地球挡住来自外挡住来自外太阳系的不速之客——彗星和小行星等,保护了地球免受它们的撞击。但是木星强大的引力可以让小行星带内的小行星脱离原来的轨道奔向地球。这好像是木星在向地球投掷石块。如果地球被击中,地球上的生物可就要面临一场大灾难了。
图示:小行星撞击地球
它远隔在数亿公里之外,还对地球生命产生影响。这么看木星是不是很恐怖呢?
兔斯基聊科学
比如说地球上一代的统治者恐龙,6500万年前一颗直径达到十公里以上的小行星撞击了地球。而这一次的撞击呢,造成了恐龙灭绝,包括地球80%以上的物种全部死亡。而究其原因是什么造成的呢?就是木星,由于木星它是太阳系第二颗诞生的天体,因此它的质量极大,如果没有太阳的影响下,木星的引力是可以带动它周围的一切天体。
在早期的太阳系,由于木星在充足的物质的吞噬下,它变得越来越大,越来越大。随着它的质量变得越来越大,它的引力开始对周围的天体造成影响,目前来看,太阳系中唯一存在的一些超大质量的小行星的区域,除了木星的小行星带。还有一个就是冥王星所处的柯伊柏天体带,虽然目前我们还不知道那颗小行星究竟来自于何方?
它有一种最大的可能就是来自于木星的小行星带,木星的引力会使小行星带的天体发生一些基本型的改变,如果木星的引力时强时弱的话,就会彻底改变这些天体的轨道。而当这些天体脱离木星轨道之后,它们就会直接奔着太阳轨道而去,这样的话在这个过程之中呢,有些天体在奔向太阳的途中就会和其他天体发生撞击,继而造成灾难。
所以呀,木星是一把双刃剑,奇怪的是木星的质量非常非常的强大,它拥有着太阳系中最大的磁场,如果我们想要探索这颗天体的话,将会非常非常的困难。因为任何探测器只要稍微靠近它太近就会被撕成碎片。
虽然现在是人类的统治时代,但是我们也无法保证未来是否会有一颗和撞击恐龙一样的小行星来撞击地球,如果是的话,那么我们的下场将会非常的凄惨!不过,科学家已经意识到了这一点,他们正在积极的改善这一个问题,未来的木星如果将爪牙伸向地球的话,人类将会运用强大的科技来与之抗衡!
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木星的恐怖,我们在安逸的地球上是无法想象的。想了解木星,咱们得近距离感受一下,不如我们搞艘坚硬无比的飞船来一次朱比特作死之旅吧!跟我一起直接“登陆”木星!
图:木星(南极视角)
大气层顶端
木星,太阳系红色巨怪。在木星大气层顶端,我们便感受到了它强大的引力。脚朝木星站立在飞船中,感觉就象乘坐高速电梯上升时一样。木星太大了,它占据了我们整个视野,星体表面绚丽的线条是比音速还快的旋涡和风暴,能并排装下三个地球的“大红斑”如同一只诡异的巨眼一般盯着我们这些外来者。不寒而栗?别,才刚开始。
图:诡异的木星大红斑
冲入木星大气层
现在,飞船冲进了木星大气层,变身为一颗拖着几公里长火尾的流星。剧烈的闪光不停在飞船周围点亮,那是上万公里长的闪电(地球直径才12000多公里)。在木星大气中,一次闪电往往能持续一分钟以上,所释放的能量足够全人类使用一个月时间。现在,我们已经深入木星大气5000公里了。
图:木星大气中狂暴的巨型闪电
下雨了……风挡上不断有液滴出现,那是液态的氢气、氦和甲烷。因为这里非常冷,温度低于零下168℃。木星没有明显的“气液分界面”,越是深入大气层,气压越高,气体越稠密,直到大气完全成为液态。“雨”越来越大,飞船壳体传来了“噼里啪啦”的敲击声,是雹子吗?不是,那些是钻石颗粒,小如沙尘,大如拳头,它们形成于木星更深层的区域,狂暴的气液流把它们带到了这里。到这里,我们感受到的重力已经是地球表面的两倍,飞船打开了重力调节系统。幸亏飞船是用《三体》中“水滴”的强互作用力材料制造的,否则早就被气压压扁或被狂风撕碎了。
图:木星冰雹
潜入“冰海”
继续向下飞行,穿过渐变的气液分界,我们的飞船进入了木星的液态分层。这时就不能说“向下飞行”了,改成下潜吧。冰冷的液态氢、氦、甲烷在飞船周围以极快的速度流动着,舷窗外不再有闪电,一片漆黑,我们只能靠仪表了解船外的情况了。舱外压力不断飚升,很快达到了20亿帕斯卡,但温度并没有随深度增加而继续降低。飞船外面越来越热,桔红色的光开始透进舷窗,并慢慢变得越来越亮,越来越白。巨大的压力使氢元素逐渐变成液态金属,此时舱外的温度是9700度,比太阳表面要热近4000度!压力陡增至200G帕斯卡,这已经是人类无法想象的环境了,但在木星内部,这里只是相当于地球海底而已。木星赤道半径7.1万公里,我们已经朝核心深入接近5万公里了。
图:木星内部圈层推测
超高温钻探
伴随一声巨响,飞船终于撞到了坚硬表面上。这里是木星的岩石核心吗?还没到呢,这儿是“固态金属氢”层,已经非常接近岩石核心了。飞船开足马力向下“钻探”,在致密的金属氢中硬顶出一条血路。飞船AI开始广播:“现在距离木星核心还有不到1万公里,舱外温度35000℃,压力4000G帕斯卡。飞船外壳形态保持完好,姿态控制正常,隔热层已开始熔化……”它还没说完,一股烤肉香味便在船舱中弥漫开来……
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在太阳系中,太阳是最大的天体,木星则位列第二。那么,木星有多大呢?
太阳的质量是地球的33.3万倍,是木星的1000倍。也就是说,木星的质量超过地球300倍。如果把太阳系中除木星之外的其他七大行星加起来,它们的总质量也只有木星的五分之二。
那么,木星的质量这么大,它是由什么组成的呢?木星上的环境又有多恐怖呢?
木星的组成与太阳非常类似,主要由氢和氦组成,这两者的质量占比可达99%。虽然成分与恒星相同,但木星不是恒星,而只是气态巨行星,这是因为它的质量还不够高。理论上,只有当质量超过木星75倍时,核心的氢核聚变才能被启动,从而成为恒星。
之所以把木星称为气态巨行星,是因为它在某种意义上可以说是一个巨大的气体球,没有固体表面。如果宇航员飞到木星上,他根本就找不到落脚点。木星的大气层厚度达到了5000公里,其中89%是氢气,10%是氦气。如果宇航员飞到木星上,他将会不断往下掉。
虽然木星上都是氢气,但木星并不会被点燃,这是因为氢气的燃烧需要氧气,而木星上缺乏氧气。事实上,即便把地球上的所有氧气都输送到木星,只能燃烧掉一小部分的氢气,整个木星不会完全燃烧起来。
在木星上,还有一场风速高达120米/秒的超级风暴,它肆虐了超过400年的时间。即便在地球上,我们也很容易通过天文望远镜看到这场超级风暴,这就是木星的大红斑。木星上的超级风暴绵延上万公里,其范围足以并排放下两个地球。
在木星浓厚的大气层底部,温度和压力变得十分极端,温度将近一万度,压力为地球表面大气压的200万倍。氢分子无法保持气态,变成了液态的金属氢,这种状态的氢具有金属性质,具有自由电子。
再往下,则是温度和压力更高的木星核心。根据行星模型,木星的核心可能是由固态的岩石、金属以及冰组成。木星核心的温度相当于太阳表面温度的6.5倍,达到了3.6万度,压力则为4000万个地表大气压。
对于我们而言,木星环境十分极端,人类无法在这样的环境中生存。事实上,在太阳系中,除了地球之外,无论是木星,还是其他天体,都对于人类而言是致命的。如果要找到一颗人类能够生存的星球,也只有放眼太阳系外的岩质行星。而且这些岩质行星还要运行在宜居带中,这样才有适合的温度,行星上才会有液态水。
虽然我们无法在木星上生存,但我们可以利用木星的强大引力。木星的质量非常强大,它的引力弹弓效应可以改变太空飞船的飞行状态。当年,旅行者1号和旅行者2号相继利用木星的轨道速度和引力进行加速,使得它们的速度最终都能够超过太阳系逃逸速度,由此可以飞入浩瀚的星际空间之中。
火星一号
(太阳系的八大行星和太阳)
为什么说木星恐怖哪?
首先我们要来介绍一下木星的基本数据,作为太阳系内的八大行星之一,从质量上来看排在第一位,木星的质量是其它七大行星的2.5倍,是地球的318倍,是太阳的千分之一。体积上来讲比土星稍大,是地球的1300倍。接下来我们可以看一下模拟图,八大行星摆放在一起会是什么感觉。
从上图片中可以看出来太阳系的八大行星之间差别有多大,四颗岩质星球要远小于四颗气态巨行星。
看木星的真实图片,它的表面上有着非常明显的条纹,以下是由朱诺号木星探测器拍摄的木星表面。这些都是木星上的风暴在差别磁场的影响下“全球性运动”。
在这些呈现条状的表面上还有着更加恐怖的存在,那就是风暴气旋。最著名的是大红斑,这个巨大的风暴气旋至少已经存在了300多年,其位于木星南纬23°处,南北宽度1.4万千米,东西长度上可能因为移动有变化,一般在3万公里2.5公里左右。大红斑并非是不动的,而是一直在绕着木星旋转,大约6个地球日就可以绕木星一周。下边第一张图片展示了木星大红斑在三个年份的变化,整体上是有变小趋势的。第二张图片是模拟把地球放入大红斑内。
月球是地球的天然卫星,并且只有这一颗,但是木星就不同了,自从伽利略发现了木星的四颗大卫星之后到今天为止,木星的卫星数量已经增加到79个,曾一度是太阳系内卫星最多的行星。但是在最近土星周围重新发现了卫星,数量已经上升至83颗。这样看来木星就俨然像是一个小型的太阳系。
接下来就要说木星的内部了,由于木星是一颗气态巨行星,因此没有明确的表面,一般把大气压强等于一个标准大气压的地方看作是木星表面,从这个表面向上延伸大约5000公里都是木星的大气层。木星表面之下依然是氢和氦组成的气体,只是随着深入密度、温度和压强都逐渐增高,直到达到一个临界点压力上升至几十万个大气压,温度也急剧上升,最后氢将以液态的形式存在。
这并不是终点,在液态氢之下就是金属氢,这里的压力已经达到了几十亿个大气压,氢发生了相变具有了金属的性质,这一层就变成了金属氢。而在金属氢之下就是一个体积和地球相当,但质量确是地球十几倍的岩质内核。
木星让我们感觉到很恐怖,是因为它的环境,但木星的存在却是地球的保护神,因为质量巨大进入太阳系内部的一些小天体,都会被木星所吸引,这让地球免受了很多的无妄之灾。
科学黑洞
木星是太阳系最大的行星,也是一颗气态星球。它以强大的引力,吸引着众多来自太阳系以外的小行星和彗星投入它的“怀抱”,从而大大降低了地球受到系外物体撞击的几率,从而时刻保护着地球上的万物生灵,木星也形象地被人们称为“地球的守护神”。
木星质量为1.9*10^27千克,占到太阳系行星总质量的70%左右,是其它7大行星质量和的2.5倍,是地球的318倍。直径是地球的11倍,体积是地球的1316倍,由于木星的大部分是由气体所组成,密度很低,为1.326 克每立方厘米,远低于水星、金星、地球和火星这四个类地行星。
木星也是一颗非常恐怖的星球,主要表现在以下方面:
一是木星大气层之下温度极高。木星距离太阳较远,表面温度较低,大约为零下140多度,但随着在大气层中高度的下降,温度会逐渐升高。当到达5000公里大气层的最下断时,温度将高达7000摄氏度。
二是木星内部压力非常大。根据科学家研究分析,木星也是一个分层结构,外部是气体层,厚度约5000公里;中间为液态氢层,厚度4万公里;最里面是金属氢层。核心处压力估计能够达到3000GPa以上,相当于3万个标准大气压。在液态氢与大气层交界处的压力也能够有1000个标准大气压。
三是大气活动异常剧烈。木星自转速度非常快,9个小时就就能自转一圈,因此外层大气活动非常剧烈,在不同纬度上形成了清晰的条纹带状的气流,在条纹带的交界处出现了很多风暴等强烈空气流动现象。比如非常有名的大红斑,就是一个大风暴中心,可以容纳3个地球,边缘风速可以达到每小时400公里,足以撕碎进入其中的大型物体。
四是闪电活动频繁。美国朱诺号探测器曾经对木星闪电进行了系列观测,发现木星闪电频率极高,而且能量非常大,普普通通的一次闪电,其能量就比地球上的闪电高出10000倍,被它击中的后果可想而知。
五是磁场强度非常大。木星具有强烈的磁场,据测算,其磁场强度是地球的14倍,是所有行星中磁场最强的,有科学家认为这是由于木星具有很大的液态氢层,随着木星快速自转不断发生液体搅动而产生。木星磁场范围可以延伸到表面以外700万公里,强大的磁场吸引了大量的宇宙辐射,这些对于生命体来说无疑是非常致命的。
小伙伴们,看了以上木星的特点,是不是觉得木星非常恐怖呢?
优美生态环境保卫者
太阳系内太阳占到了总质量的99.86%,木星占了剩下0.14%里的75%
换句话说就是,木星的质量是太阳系其他行星质量总和的2.5倍以上,因此木星和它的79颗卫星经常被称为“小太阳系”,同时由于木星的构成和太阳类似,都是氢和氦,所以在很多科幻小说和影视作品中都有把木星“点燃”让其变成恒星的情节。
但事实上木星是无法被点燃的,因为它本身没有氧气,《流浪地球》中木星之所以能被点燃是因为它和地球大气相融合了。理论上来说木星想要变成恒星的话,只有再找79个木星质量的气态天体与其融合,才能在核心区域生成足够的温度和压力,从而让木星完成从气态巨行星向红矮星的蜕变。
木星作为太阳系质量最大的行星,其视觉效果是非常非常震撼的,如果把它放到月球轨道的话,近地点时木星会占满天空的绝大部分,更压抑的是由于木星大红班的形状很像一只眼睛,所以很多人都会因为被“木星之眼”窥视而浑身难受...
木星作为一颗气态巨行星,本质上是无法被登陆的
一个物体进入木星后首先会在厚达5000公里的大气层内自由落体,然后回进入因压力太大而出现的氢氦海洋中继续跌落,并在此过程中承受不断增强的压力和温度,理论上只要物质强度到位,它是可以到达木星3.6万摄氏度,4000万地球大气压的核心区域的,只不过那里是一个被金属氢包裹的地狱罢了。
尽管木星本身没有任何改造宜居的可能性,但未来它肯定会成为人类文明的“加油站”,因为它的氢和氦是理想的核聚变原料,刘慈欣在《三体》中就把舰队国际的军港都设立在了木星,理由是木星的氢氦海洋可以为三大舰队提供取之不尽的核燃料。
宇宙观察记录
木星(Jupiter)是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星,从内向外的第五颗行星。它的质量为太阳的千分之一,是太阳系中其它七大行星质量总和的2.5倍。由于木星与土星、天王星、海王星皆属气体行星,因此四者又合称类木行星(木星和土星合称气态巨行星)。木星是一个气态巨行星,占所有太阳系行星质量的70%,主要由氢组成,占其总质量的75%,其次为氦,占总质量的25%,岩核则含有其他较重的元素。人类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。
木星由于自转快速,(自转一周为9个地球时)而呈现扁球体(赤道附近有略微但明显可见的凸起)号称“灵活的胖子”。外大气层明确依纬度分为多个带域,各带域相接的边际容易出现乱流和风暴,最显著的例子是大红斑。环绕着行星的是松弱的行星环系统和强大的磁层(木星磁场十分强大,其背对太阳一面的磁场甚至延伸至土星轨道)。木星至少有79个卫星。
木星是一个巨大的液态氢星体。随着深度的增加,在距离表面至少5000千米深处,液态氢在高压和高温环境下形成。据推测,木星的中心是一个含硅酸盐和铁等物质组成的核区,物质组成与密度呈连续过渡。
木星的高层大气是由体积或气体分子百分率约88-92%的氢和约8-12%的氦所组成。由于氦原子的质量是氢原子的四倍,探讨木星的质量组成时比例会有所改变:大气层中氢和氦分别占了总质量的75%及24%,余的1%为其他元素,包括微量的甲烷、水蒸气、氨以及硅的化合物。另外木星也含有微量的碳、乙烷、硫化氢、氖、氧、磷化氢、硫等物质。大气最外层有冷冻的氨的晶体。木星上也透过红外线及紫外线测量发现微量苯和烃的存在。
木星大气层中氢和氦的比例非常接近原始太阳星云的理论组成,然而,木星大气中的惰性气体是太阳的二至三倍,高层大气中的氖只占了总质量的百万分之二十,约为太阳比例的十分之一,氦也几乎耗尽,但仍有太阳中氦的比例的80%。这个差距可能是由于元素降水至行星内部所造成。
由光谱学分析而言,土星被认为和木星的组成最为相似,但另外的气体行星、天王星与海王星相较之下所含氢和氦的比例较低,由于没有太空船实际深入大气层的分析,除了木星之外的行星仍没有重元素数量的精确数据。
木星的质量是太阳系其他行星质量总和的2.5倍,由于它的质量是如此巨大,因此太阳系的质心落在太阳的表面之外,距离太阳中心1.068太阳半径。虽然木星的直径是地球的11倍,非常巨大,但是它的密度很低,所以木星的体积是地球的1321倍,但质量只是地球的318倍。木星的半径是太阳半径的十分之一,质量只为太阳质量的千分之一,所以两者的密度是相似的。"木星质量"(MJ或MJup)通常被做为描述其它天体(特别是系外行星和棕矮星)的质量单位。因此,例如系外行星HD 209458 b的质量是0.69MJup,而仙女座κb的质量是12.8MJup。
水木99999
木星的“恐怖”源于于它的大。木星是太阳系中最大的行星。它的赤道约143000公里,木星如此大,把太阳系的所有其他行星都可以放入其中。木星能容纳1300多个地球。 木星在构成上就像一颗恒星。如果木星的质量增加80倍,它将会变成一颗恒星。
木星是气体巨行星。它的空气像太阳一样,主要由氢气和氦气组成。这颗行星被厚厚的红色、棕色、黄色和白色云层覆盖。云使木星看起来像有条纹。 木星最著名的特征之一是大红斑。这是一场巨大类似飓风的旋转风暴。在最宽的地方,风暴大约是地球直径的3.5倍。木星风很大,风速从每小时310公里到640公里以上。
木星旋转的速度比任何其他行星都快。一周等于一天。木星的一天只有大约10个小时。木星围绕太阳的轨道是椭圆形的。木星绕太阳转一圈需要12个地球年,所以木星上的一年等于地球上的12年。 木星云中的温度大约是零下145摄氏度,木星中心附近的温度要高得多。核心温度大约是24000摄氏度,比太阳表面还热!
如果一个人能够站在木星大气层顶部的云层上,他会感觉到的重力大约是地球表面重力的2.4倍。一个在地球上重100斤的人在木星上会重240斤。 木星有极其强大的磁场,就像一块巨大的磁铁。木星云层深处是巨大的液态金属氢海洋。
在地球上,氢通常是气体。但是在木星上,大气中的压力非常大,气体变成了液体。随着木星的旋转,旋转的液态金属海洋产生了太阳系中最强的磁场。在云层的顶部(磁场产生的地方几万公里以上),木星的磁场比地球上的磁场强20倍。