從木衛二上看木星是怎樣的?

弄潮科學


木星的衛星木衛二厚厚的冰殼下面有一個巨大的海洋,科學家認為這裡是太陽系中除地球之外最有可能存在生命的地方。有朝一日人類或許就會到木衛二的冰下探尋生命,或者在星球表面欣賞美麗的木星。

人類要實現這樣的願望可能要經過很長的時間,但這並不妨礙我們先提前想象一下從木衛二上看木星是一個怎樣的景象呢?一起來想象一下。

圖示:木星和木衛二(圖中的黑點)

木衛二是木星的第四大衛星,同時是距離木星第二近的衛星。木衛二的直徑大約3138公里,比月球稍小一點。木衛二到木星之間的平均距離大約是670900公里。木衛二被木星潮汐鎖定了,因此它的一面永遠面向著木星。因此在木衛二上看木星感覺木星在天空上的位置一直都是固定的。

木星是太陽系中最大的行星,直徑大約是142984公里。那麼在木衛二上面看到的木星是不是非常的大呢?我們可以通過視直徑來想象一下在木衛二上面欣賞木星是種怎樣的體驗?視直徑就是一個物體最寬的邊緣和我們眼睛的夾角。視直徑越大,我們眼睛看到的物體就越大。就像天空中的月亮的視直徑要比金星的視直徑大很多,因此我們看到的月球像一個圓盤,而金星則是一個很明亮的點。視直徑的大小和天體的直徑以及天體到我們眼睛的距離有關,就像下面這樣。

圖示:視直徑中距離和天體半徑之間的關係

經過計算,在木衛二上看到的木星視直徑是大約是12.16°。這有多大呢?和我們常見的太陽和月球比較一下就大致有印象了。太陽的視直徑是0.53°,月球的視直徑大約是0.52°。太陽和月亮的視直徑差不多大小,因此天空上的月亮和太陽我們看上去是一樣大的。從視直徑上看,在木衛二上看到的木星要比在地球上看到的月亮和太陽大得多了。它們之間大約相差23倍。

圖示:木衛二和木星

因此我們在木衛二上面看到的木星大概是下圖這種感覺。我們應該能夠看清木星上不斷翻滾著的風暴以及轉動的大紅斑還有木星南北極的極光。在木衛二上面只需3天半的時間就可以欣賞木星一週。不過木星的磁場非常的強,如果沒有任何防護的話,在木衛二上欣賞木星是一件非常危險的事情。

圖示:在木衛二上看木星大概就是這樣的感覺

如果能夠去木衛二看木星,是不是感覺非常的震撼呢?


兔斯基聊科學


木衛二是四顆伽利略衛星之一,它的質量和半徑在79顆已知的木星衛星之中位列第四,它與木星的距離在所有衛星中位列第六。木衛二的軌道偏心率很低,它幾乎以接近圓形的軌道繞著木星旋轉,其軌道半徑約為67萬公里,這相當於地月平均距離的1.76倍。

由於木星非常大,木衛二離木星又很近,而且木衛二表面的大氣層非常稀薄,所以站在木衛二上可以看到非常大的木星。下面是用軟件模擬站在木衛二上看木星的景象:

木星的平均半徑將近7萬公里,所以在木衛二上看到的“滿木”視直徑可達11.9度,其視面積是在地球上看到的滿月的524倍,或者是在月球上看到的“滿地”的38倍。

不過,質量巨大的木星會產生很強的潮汐力作用,導致包括木衛二在內的四顆伽利略衛星都被木星潮汐鎖定,所以木衛二始終會以相同的一面對著木星,而另一面則會一直背對著木星。這意味著在木衛二上,只有正面才能看到木星,而背面是看不到木星的,這個情況跟月球非常類似。由於木衛二環繞木星公轉的週期為3.6個地球日,所以在3.6天內,站在木衛二的正面上可以看到木星的完整相位變化。

另外,木星的自轉速度相當快,赤道的自轉線速度可達每秒12.6公里,所以它完成自轉一週所需的時間不到10小時,比木衛二的自轉週期短了一些。因此,在木衛二上能看到木星的每一面。


火星一號


個人很喜歡木衛二這顆衛星,因為它有一個美麗的名字-歐羅巴。這也是太陽系內除了地球之外最可能存在生命的天體,表面上被數近百公里的冰層覆蓋,冰層之下可能有液態水的存在,木衛二上有含氧的稀薄大氣層存在。
圖:四顆伽利略衛星,第二顆是歐羅巴

那麼如果站在木衛二上看木星會是怎樣的壯觀景象哪?接下來用數據說話:

木衛二繞木星公轉的軌道十分接近於正圓,距離木星的平均距離大約是67萬公里。木衛二和我們的月球一樣被潮汐鎖定,導致只有一面正對著木星,所以要想看到木星必須在木衛二的正面著陸。

我們知道在地球上看月球的視直徑大約是0.52度,接下來計算一下在木衛二上看木星的視直徑。木星的直徑是14.3萬公里,兩者距離是67萬公里,直徑除以距離得到弧度是0.2134,一弧度等於57.32度,兩者相乘一下得到木衛二上看木星的視直徑12.23度。最終換算成視面積在木衛二上看木星大約是滿月的562倍。
圖:很可能就是像圖中所示,圖片非真實。



科學黑洞


木衛二在1610年被伽利略發現,是木星的第四大衛星,在伽利略發現的衛星中離木星第二近。目前還沒有人登陸木衛二,但不妨礙我們通過計算來設想木衛二上看木星的情形。


最便於我們觀察對比的就是平時晚上看到的月亮了,用地月關係與木衛二和木星作一個比較,月球距離地球平均值為38萬4千公里,木衛二距離木星平均67萬公里左右。月球直徑3476公里,而木星直徑14萬3千公里,木星比月球大約41倍的樣子,通過這些數據還要計算平均視直徑,這樣算來在木衛二上木星的可視角度平均應為12.165°,而月球平均視直徑約為0.518°,這樣來看在木衛二上看木星應該比在地球上看月球大23.5倍左右。


我們在地球上看月亮是這樣的。


如果在木衛二上看木星大概是這樣。


如果把月球換成木星我們大概會看到這樣。

在木衛二的表面上覆蓋著一層約50千米厚的冰層,冰層下還有一層厚度約為97千米的海洋,木衛二是太陽系儲水量最大的衛星,並且很可能有生命存在,所以現在網上有移民木衛二的分析文。 我記得網上有一個視頻是把月球換成木星,在地球上觀看的情形,那是非常恐怖,已經糊滿了整個天空,而木衛二是被潮汐鎖定的,也就是說它的一面永遠對著木星,如果有那麼一天人類登上木衛二並在這一面生活的話,那真是我的眼裡只有你了。


許多謙


木衛二(歐羅巴)是被木星潮汐鎖定了,只有在歐羅巴正面才能看到木星,約是地球上看月亮的38倍大。


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