木星(xing)是(shi)一(yi)個巨大的(de)液態(tai)氫星(xing)體。隨著深(shen)度的(de)增加千米處,液態(tai)氫在(zai)高壓和高溫形成(cheng)。據(ju)推測(ce),木星(xing)的(de)中心是(shi)一(yi)個含(han)硅(gui)酸(suan)鹽和鐵等物質組成(cheng)的(de)核(he)區(qu),物質組成(cheng)與密度呈連續過渡。
木星(xing)(xing)是四個氣(qi)體(ti)行星(xing)(xing)(又稱類(lei)木行星(xing)(xing))中的(de)一個:即不(bu)以固體(ti)物質(zhi)為(wei)主(zhu)要(yao)組成的(de)行星(xing)(xing),它是太陽系中體(ti)積(ji)最(zui)大的(de)行星(xing)(xing),赤道直徑為(wei)142984千(qian)米。木星(xing)(xing)的(de)密度(du)為(wei)1.326 g/cm3,在(zai)氣(qi)體(ti)行星(xing)(xing)中排(pai)行第二(er),但遠低(di)于(yu)太陽系中四個類(lei)地行星(xing)(xing)。
木星的高層(ceng)(ceng)大氣(qi)(qi)是由體積或氣(qi)(qi)體分(fen)子(zi)百(bai)分(fen)率約(yue)(yue)88-92%的氫和約(yue)(yue)8-12%的氦(hai)所組成。由于氦(hai)原子(zi)的質(zhi)量(liang)是氫原子(zi)的四倍,探討(tao)木星的質(zhi)量(liang)組成時比例會有所改(gai)變:大氣(qi)(qi)層(ceng)(ceng)中氫和氦(hai)分(fen)別占了總(zong)質(zhi)量(liang)的75%及(ji)24%,余的1%為其他元素,包括(kuo)微量(liang)的甲烷、水蒸氣(qi)(qi)、氨以及(ji)硅(gui)的化(hua)合物。另外(wai)木星也含有微量(liang)的碳、乙烷、硫(liu)(liu)化(hua)氫、氖(nai)、氧、磷化(hua)氫、硫(liu)(liu)等物質(zhi)。大氣(qi)(qi)最外(wai)層(ceng)(ceng)有冷凍(dong)的氨的晶體。木星上也透(tou)過紅外(wai)線(xian)及(ji)紫外(wai)線(xian)測量(liang)發(fa)現微量(liang)苯(ben)和烴的存在(zai)。
木星大氣(qi)層中(zhong)氫和氦(hai)(hai)的(de)(de)比(bi)例(li)非常(chang)接近原始太陽星云的(de)(de)理論組成(cheng),然(ran)而,木星大氣(qi)中(zhong)的(de)(de)惰性氣(qi)體是太陽的(de)(de)二至(zhi)三倍,高層大氣(qi)中(zhong)的(de)(de)氖只占了總質量的(de)(de)百萬分之(zhi)二十,約為太陽比(bi)例(li)的(de)(de)十分之(zhi)一(yi),氦(hai)(hai)也幾乎耗盡,但(dan)仍有太陽中(zhong)氦(hai)(hai)的(de)(de)比(bi)例(li)的(de)(de)80%。這個(ge)差距可能(neng)是由于元(yuan)素(su)降水至(zhi)行(xing)星內部所造(zao)成(cheng)。
由光譜學(xue)分(fen)析(xi)而言,土星被(bei)認為(wei)(wei)和(he)木星的(de)組成(cheng)最為(wei)(wei)相(xiang)似,但另(ling)外(wai)的(de)氣(qi)體行星、天王星與海王星相(xiang)較(jiao)(jiao)之(zhi)下所(suo)含氫(qing)和(he)氦的(de)比例(li)較(jiao)(jiao)低,由于沒(mei)有(you)太空船實際深入大氣(qi)層的(de)分(fen)析(xi),除(chu)了木星之(zhi)外(wai)的(de)行星至今仍沒(mei)有(you)重元素(su)數量的(de)精(jing)確數據。
木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)太陽(yang)系(xi)其他行星(xing)(xing)(xing)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)總和的(de)(de)2.5倍,由于(yu)它(ta)的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)是(shi)(shi)如(ru)此(ci)巨大(da),因此(ci)太陽(yang)系(xi)的(de)(de)質(zhi)(zhi)心(xin)落在太陽(yang)的(de)(de)太陽(yang)表面之(zhi)外,距(ju)離(li)太陽(yang)中心(xin)1.068太陽(yang)半徑(jing)(jing)。雖(sui)然木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)直(zhi)徑(jing)(jing)是(shi)(shi)地球的(de)(de)11倍,非(fei)常巨大(da),但是(shi)(shi)它(ta)的(de)(de)密度很低(di),所以(yi)木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)體積是(shi)(shi)地球的(de)(de)1,321倍,但質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)只是(shi)(shi)地球的(de)(de)318倍。木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)半徑(jing)(jing)是(shi)(shi)太陽(yang)半徑(jing)(jing)的(de)(de)十分之(zhi)一(yi),質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)太陽(yang)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)千分之(zhi)一(yi),所以(yi)兩者(zhe)的(de)(de)密度是(shi)(shi)相(xiang)似的(de)(de)。"木(mu)星(xing)(xing)(xing)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)"(MJ或MJup)通常被做為描述(shu)其它(ta)天體,特別是(shi)(shi)系(xi)外行星(xing)(xing)(xing)和棕矮星(xing)(xing)(xing),的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)單位。因此(ci),例如(ru)系(xi)外行星(xing)(xing)(xing)HD 209458 b的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)0.69MJup,而仙(xian)女座(zuo)κb的(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)12.8MJup。
理論模(mo)型顯示如果木(mu)(mu)星的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)比(bi)現在更(geng)大(da)(da),而(er)不是(shi)(shi)(shi)僅(jin)有(you)目前的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang),它將會繼續收縮(suo)。質(zhi)量(liang)(liang)上(shang)的(de)(de)些(xie)許(xu)改(gai)變,不會讓木(mu)(mu)星的(de)(de)半徑(jing)有(you)明(ming)顯的(de)(de)變化(hua),大(da)(da)約(yue)要在500地球(qiu)質(zhi)量(liang)(liang)(1.6MJup)才會有(you)明(ming)顯的(de)(de)改(gai)變。盡(jin)管隨著(zhu)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)加,內(nei)部(bu)會因為壓力(li)的(de)(de)增(zeng)加而(er)縮(suo)小體積。結果是(shi)(shi)(shi),木(mu)(mu)星被認為是(shi)(shi)(shi)一顆幾乎達到(dao)了行(xing)星結構和(he)演化(hua)史所能決定的(de)(de)最大(da)(da)半徑(jing)。隨著(zhu)質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)增(zeng)加,收縮(suo)的(de)(de)過程會繼續下(xia)去,直到(dao)達到(dao)可察覺的(de)(de)恒(heng)星形(xing)成質(zhi)量(liang)(liang),大(da)(da)約(yue)是(shi)(shi)(shi)50MJup的(de)(de)高質(zhi)量(liang)(liang)棕(zong)矮星。
然而(er),需要(yao)(yao)75倍的(de)(de)(de)木(mu)星(xing)(xing)質量(liang)(liang)才能(neng)使氫穩定的(de)(de)(de)融合成為一顆恒(heng)星(xing)(xing)。最小的(de)(de)(de)紅矮(ai)星(xing)(xing),半徑大(da)(da)約只(zhi)是(shi)木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)30%。盡(jin)管如此,木(mu)星(xing)(xing)仍然散發出更多(duo)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)。它接(jie)受(shou)來自(zi)(zi)太陽的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang),而(er)內部產生的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)(liang)也幾乎和接(jie)受(shou)自(zi)(zi)太陽的(de)(de)(de)總能(neng)量(liang)(liang)相等。這些額外的(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)是(shi)由開(kai)爾文(wen)-亥姆霍茲機(ji)制(zhi)通過收縮(suo)產生的(de)(de)(de)。這個過程造成木(mu)星(xing)(xing)每年縮(suo)小約2厘米。當(dang)木(mu)星(xing)(xing)形成的(de)(de)(de)時候,它比(bi)現(xian)在要(yao)(yao)略大(da)(da)一點。
木(mu)(mu)星(xing)(xing)可(ke)(ke)能有一(yi)個石質的(de)內(nei)核,被一(yi)層含有少量氦(hai),主要是(shi)氫(qing)(qing)元素的(de)液態(tai)金屬(shu)氫(qing)(qing)包覆著。內(nei)核上(shang)則是(shi)大(da)(da)部分(fen)的(de)行(xing)星(xing)(xing)物質集結(jie)地,以液態(tai)氫(qing)(qing)的(de)形(xing)式存在。這(zhe)些(xie)木(mu)(mu)星(xing)(xing)上(shang)最普(pu)通的(de)形(xing)式基礎可(ke)(ke)能只在40億帕(pa)壓(ya)強(qiang)下才存在,木(mu)(mu)星(xing)(xing)內(nei)部就是(shi)這(zhe)種(zhong)環境(土(tu)星(xing)(xing)也是(shi))液態(tai)金屬(shu)氫(qing)(qing)由離子化的(de)質子與(yu)電子組成。在木(mu)(mu)星(xing)(xing)內(nei)部的(de)溫(wen)度(du)壓(ya)強(qiang)下氫(qing)(qing)氣是(shi)液態(tai)的(de),而非氣態(tai),這(zhe)使它成為了木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁場的(de)電子指揮(hui)者(zhe)與(yu)根源,木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)磁場強(qiang)度(du)大(da)(da)約10高斯,比地球大(da)(da)10倍。同樣(yang)在這(zhe)一(yi)層也可(ke)(ke)能含有一(yi)些(xie)氦(hai)和微(wei)量的(de)冰(bing)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)還是(shi)天(tian)空中已知的(de)最強(qiang)的(de)射電源之(zhi)一(yi)。
木星(xing)內(nei)部的(de)溫(wen)度和壓力(li),由(you)于開爾文(wen)-亥姆(mu)霍茲機制穩定(ding)地(di)朝向核心(xin)(xin)增加(jia)。在(zai)壓力(li)為(wei)10帕(pa)的(de)”表面”,溫(wen)度大約(yue)是340 K(67 °C;152 °F)。在(zai)氫相(xiang)變的(de)區域 -溫(wen)度達(da)到臨界點(dian)- 氫成為(wei)金屬(shu),相(xiang)信溫(wen)度是10,000 K(9,700 °C;17,500 °F),壓力(li)的(de)200GPa。在(zai)核心(xin)(xin)邊界的(de)溫(wen)度估計為(wei)36,000 K(35,700 °C;64,300 °F),同時內(nei)部的(de)壓力(li)大約(yue)是3,000至(zhi)4,500GPa。
木星有(you)著太陽系(xi)內最大的行星大氣(qi)層,跨越的高(gao)度超過5,000km(3,107mi)。由(you)于(yu)木星沒(mei)有(you)固體(ti)的表面,它的大氣(qi)層基礎通常被(bei)認(ren)為是大氣(qi)壓力等于(yu)1MPa(10bar),或(huo)十(shi)倍于(yu)地(di)球(qiu)表面壓力之(zhi)處。
云層
木(mu)星(xing)的大(da)氣(qi)(qi)組成(cheng)中(zhong),按(an)分子數量(liang)來看,81%是(shi)氫(qing)(qing)氣(qi)(qi),18%是(shi)氦氣(qi)(qi),按(an)質量(liang)則分別是(shi)75%和24%。只有(you)(you)約1%左右的其他氣(qi)(qi)體(ti),其中(zhong)包(bao)括甲烷、水蒸氣(qi)(qi)、氨(an)氣(qi)(qi)等。這與(yu)太(tai)陽系的前身(shen)-原(yuan)始(shi)太(tai)陽星(xing)云的組成(cheng)相近,但(dan)木(mu)星(xing)中(zhong)較(jiao)重元素的比(bi)例卻比(bi)原(yuan)始(shi)太(tai)陽星(xing)云多(duo)數倍(bei)。同為氣(qi)(qi)體(ti)行星(xing)的土星(xing)也是(shi)類似的組成(cheng),但(dan)天王(wang)星(xing)及海王(wang)星(xing)中(zhong)的氫(qing)(qing)和氦就少得多(duo)。由(you)于木(mu)星(xing)有(you)(you)較(jiao)強(qiang)的內(nei)部能(neng)源,致使其赤道(dao)與(yu)兩(liang)極溫差不大(da),不超過3℃,因此(ci)木(mu)星(xing)上(shang)南(nan)北風很(hen)小,主要是(shi)東西風,最大(da)風速達130~150米/秒。木(mu)星(xing)大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)充滿了稠密活躍的云系。各(ge)種顏色的云層(ceng)像波浪(lang)一(yi)樣在激烈翻騰著。在木(mu)星(xing)大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)還觀(guan)測(ce)到有(you)(you)閃電(dian)和雷暴(bao)。由(you)于木(mu)星(xing)的快速自(zi)轉,因此(ci)能(neng)在它的大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)觀(guan)測(ce)到與(yu)赤道(dao)平(ping)行的、明暗交替的帶紋其中(zhong)的亮帶是(shi)向上(shang)運動(dong)的區域,暗紋則是(shi)較(jiao)低和較(jiao)暗的云。
木(mu)星(xing)(xing)表面有紅(hong)、褐、白等五彩繽(bin)紛的條紋圖案(an),可(ke)以(yi)推測木(mu)星(xing)(xing)大氣(qi)中(zhong)的風(feng)向(xiang)是(shi)平行于赤(chi)道方向(xiang),因(yin)區域的不同(tong)而交互吹著西風(feng)及東(dong)風(feng),是(shi)木(mu)星(xing)(xing)大氣(qi)的一向(xiang)明(ming)顯特(te)征。大氣(qi)中(zhong)含有極微(wei)的甲烷(wan)、乙(yi)炔之(zhi)類的有機(ji)成份,而且有打(da)雷(lei)現象生(sheng)成有機(ji)物(wu)的機(ji)率相當大。
大紅斑與渦旋
木(mu)星的(de)(de)(de)大(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)位(wei)于(yu)南緯23°處,東西長(chang)4萬(wan)公(gong)里,南北寬1.3萬(wan)公(gong)里。探(tan)測器發現,大(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)是一團激烈(lie)上升的(de)(de)(de)氣(qi)流,呈深褐(he)色(se)。這個彩(cai)色(se)的(de)(de)(de)氣(qi)旋以逆時(shi)針(zhen)方向(xiang)轉動。在大(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)中心(xin)部分有個小顆(ke)粒,是大(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)的(de)(de)(de)核,其大(da)小約幾百公(gong)里。這個核在周圍的(de)(de)(de)反時(shi)針(zhen)漩渦運動中維持(chi)不動。大(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)的(de)(de)(de)壽命(ming)很長(chang),可維持(chi)幾百年或更久。大(da)紅(hong)(hong)(hong)斑(ban)的(de)(de)(de)豔麗紅(hong)(hong)(hong)色(se)令人印象深刻,顏色(se)似乎來自紅(hong)(hong)(hong)磷(lin)。
鵝蛋形物體的(de)(de)自轉是逆時針方(fang)向(xiang),周期(qi)大(da)約(yue)是六天。大(da)紅斑的(de)(de)維(wei)度是24,000至40,000千(qian)米 X 12,000至14,000千(qian)米。它的(de)(de)直徑大(da)到可以容得下2至3顆地球(qiu)。這個風暴(bao)的(de)(de)最(zui)大(da)高度比周圍的(de)(de)云層(ceng)高出(chu)約(yue)8km(5mi)。
風暴通(tong)常(chang)都發(fa)生在(zai)巨(ju)行(xing)星大(da)氣層(ceng)的(de)湍流內,木星也(ye)有白色(se)(se)和棕色(se)(se)的(de)鵝(e)蛋形(xing)風暴,但較小(xiao)的(de)那些風暴通(tong)常(chang)都不會被(bei)命名。白色(se)(se)的(de)鵝(e)蛋傾向于(yu)包含大(da)氣層(ceng)上(shang)層(ceng),相對較低(di)溫的(de)云。棕色(se)(se)鵝(e)蛋形(xing)是較溫暖和位(wei)于(yu)普通(tong)云層(ceng)。這種風暴持續的(de)時間(jian)可以(yi)只有幾(ji)個(ge)小(xiao)時,也(ye)可以(yi)長達(da)數(shu)個(ge)世紀。
隨著行(xing)(xing)星(xing)(xing)際空(kong)間探(tan)(tan)測器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)射,不斷揭(jie)示出太陽系天(tian)體中(zhong)許多前所(suo)未知的(de)(de)(de)(de)(de)事實,木(mu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現就(jiu)是其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個早在1974年(nian)(nian)“先(xian)鋒11號(hao)”探(tan)(tan)測器(qi)訪問木(mu)星(xing)(xing)時(shi),就(jiu)曾在離木(mu)星(xing)(xing)約13萬公里(li)處(chu)觀測到(dao)(dao)高(gao)能帶(dai)電粒子的(de)(de)(de)(de)(de)吸收特(te)征。兩年(nian)(nian)后有人提出這一(yi)(yi)現象可用木(mu)星(xing)(xing)存(cun)在塵(chen)埃環(huan)(huan)來說(shuo)明。可惜當時(shi)無人作進一(yi)(yi)步的(de)(de)(de)(de)(de)定量(liang)研究(jiu)以推測這一(yi)(yi)假設環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)性質1977年(nian)(nian)8月20日和(he)9月5日美國先(xian)后發(fa)射了(le)“旅(lv)行(xing)(xing)者1號(hao)”和(he)“旅(lv)行(xing)(xing)者2號(hao)”空(kong)間探(tan)(tan)測器(qi)經過(guo)(guo)一(yi)(yi)年(nian)(nian)半的(de)(de)(de)(de)(de)長途跋涉“旅(lv)行(xing)(xing)者1號(hao)”穿(chuan)過(guo)(guo)木(mu)星(xing)(xing)赤(chi)道面,這時(shi)它所(suo)攜帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)窄角照相(xiang)機在離木(mu)星(xing)(xing)120萬公里(li)的(de)(de)(de)(de)(de)地方拍到(dao)(dao)了(le)亮度十(shi)分暗弱(ruo)的(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)照片同(tong)年(nian)(nian)7月后其到(dao)(dao)達的(de)(de)(de)(de)(de)“旅(lv)行(xing)(xing)者2號(hao)”又獲得(de)了(le)有關木(mu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)(de)更多的(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)息。
根據對空(kong)間飛(fei)船所拍得照片的(de)(de)研究,現已知道木(mu)(mu)星環(huan)(huan)(huan)(huan)系主要(yao)由亮(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)、暗(an)(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)和暈三部分(fen)(fen)(fen)組成。環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)厚度(du)不(bu)超過30公(gong)里亮(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)離木(mu)(mu)星中心約(yue)13萬(wan)(wan)公(gong)里,寬(kuan)6000公(gong)里。暗(an)(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)在亮(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)內側,寬(kuan)可(ke)達(da)5萬(wan)(wan)公(gong)里,其(qi)(qi)內邊(bian)緣幾(ji)乎同(tong)木(mu)(mu)星大氣層(ceng)相接。亮(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)不(bu)透明度(du)很低,其(qi)(qi)環(huan)(huan)(huan)(huan)粒只能截收通過陽光的(de)(de)萬(wan)(wan)分(fen)(fen)(fen)之一(yi)(yi)(yi)左右(you)。靠近亮(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)外緣有一(yi)(yi)(yi)寬(kuan)約(yue)700公(gong)里的(de)(de)亮(liang)帶它(ta)比(bi)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)其(qi)(qi)余(yu)部分(fen)(fen)(fen)約(yue)亮(liang)10%,暗(an)(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)亮(liang)度(du)只及(ji)亮(liang)度(du)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)幾(ji)分(fen)(fen)(fen)之一(yi)(yi)(yi)。暈的(de)(de)延伸(shen)范圍可(ke)達(da)環(huan)(huan)(huan)(huan)面上下各1萬(wan)(wan)公(gong)里它(ta)在暗(an)(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)兩旁(pang)延伸(shen)到最遠(yuan)點,外邊(bian)界(jie)則比(bi)亮(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)略(lve)遠(yuan)。據推算,環(huan)(huan)(huan)(huan)粒的(de)(de)大小(xiao)約(yue)為2微(wei)(wei)米,真可(ke)算是微(wei)(wei)粒。這種(zhong)(zhong)(zhong)微(wei)(wei)米量(liang)級的(de)(de)微(wei)(wei)粒因輻射壓力、微(wei)(wei)隕星撞擊等原因壽命(ming)(ming)大大短于太陽系壽命(ming)(ming)。為了證(zheng)實木(mu)(mu)星環(huan)(huan)(huan)(huan)是一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)相對穩(wen)(wen)定(ding)結構(gou)這一(yi)(yi)(yi)說法人們提出了維持這種(zhong)(zhong)(zhong)小(xiao)塵埃(ai)粒子(zi)數量(liang)的(de)(de)動態穩(wen)(wen)定(ding)的(de)(de)幾(ji)種(zhong)(zhong)(zhong)可(ke)能的(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)粒補(bu)充(chong)源。
木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)比土星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)暗(an)( 反照(zhao)率為(wei)0.05 )它們由許多粒狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)巖石質材料(liao)組成(cheng)。過去有(you)(you)人猜測(ce),在木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)附近有(you)(you)一(yi)個(ge)塵(chen)埃層(ceng)或環(huan)(huan)(huan)(huan),但一(yi)直(zhi)未能證實(shi)。1979年(nian)3月,“旅行者1號”考察木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)時,拍攝到木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)照(zhao)片,不久(jiu),“旅行者2號”又獲得(de)了木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)更(geng)多情況,終于(yu)證實(shi)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也有(you)(you)光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)形(xing)狀(zhuang)像個(ge)薄圓盤,其厚度約為(wei)30公(gong)里,寬(kuan)度約為(wei)9400公(gong)里,離木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)12.8萬公(gong)里。光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)分為(wei)內(nei)環(huan)(huan)(huan)(huan)和外環(huan)(huan)(huan)(huan),外環(huan)(huan)(huan)(huan)較亮,內(nei)環(huan)(huan)(huan)(huan)較暗(an)幾乎與木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)大氣(qi)層(ceng)相(xiang)接。光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜型(xing)(xing)為(wei)G型(xing)(xing),光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)也環(huan)(huan)(huan)(huan)繞(rao)著木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)公(gong)轉,7小時轉一(yi)圈。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)是由許多黑色(se)碎石塊(kuai)構成(cheng)的(de)(de)(de)(de),石塊(kuai)直(zhi)徑在數十米到數百米之間。由于(yu)黑石塊(kuai)不反射太陽光(guang)(guang),因而長(chang)期以(yi)來一(yi)直(zhi)未被我們發現。
木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)兩極(ji)有極(ji)光,這似乎是(shi)(shi)從木(mu)(mu)(mu)(mu)衛一上(shang)火山噴發出的(de)(de)(de)物質沿著(zhu)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)引力(li)線(xian)進入(ru)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)大(da)氣(qi)而(er)形成的(de)(de)(de)。木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)有光環(huan)(huan),光環(huan)(huan)系統是(shi)(shi)太陽系巨(ju)行星(xing)(xing)的(de)(de)(de)一個共(gong)同特征,主要(yao)由(you)黑色(se)碎石塊和(he)雪團等物質組成。木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)光環(huan)(huan)很難(nan)觀測到(dao)它沒有土星(xing)(xing)那么(me)顯著(zhu)壯觀,但(dan)(dan)也可以(yi)分成四圈。木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)環(huan)(huan)約有9400公(gong)里寬(kuan),但(dan)(dan)厚(hou)度不到(dao)30公(gong)里,光環(huan)(huan)繞木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)旋轉一周 需要(yao)大(da)約7小時(shi)。
木星(xing)有一個同(tong)土星(xing)般的(de)(de)環,不過(guo)又(you)小又(you)微弱。它們(men)的(de)(de)發現(xian)純屬意料之外,只是(shi)(shi)由于兩(liang)個旅行者1號的(de)(de)科(ke)學家(jia)一再堅持航(hang)行10億千米后(hou),應該去看一下是(shi)(shi)否有光環存在(zai)。其他人都認為(wei)發現(xian)光環的(de)(de)可能性為(wei)零,但(dan)事(shi)實上它們(men)是(shi)(shi)存在(zai)的(de)(de)。這兩(liang)個科(ke)學家(jia)想出的(de)(de)真是(shi)(shi)一條妙計(ji)啊。它們(men)后(hou)來被地面(mian)上的(de)(de)望遠鏡拍了照(zhao)。
木(mu)星(xing)光環中的(de)粒子(zi)可能并不(bu)是穩定地(di)存在(由大氣(qi)層和磁場的(de)作用(yong))。這樣一來,如果光環要保(bao)持形狀,它(ta)們需被不(bu)停地(di)補充。兩顆處在光環中公轉的(de)小(xiao)衛(wei)星(xing):木(mu)衛(wei)十六和木(mu)衛(wei)十七(qi),顯而(er)易見(jian)是光環資源的(de)最佳候選。
伽(jia)利略號(hao)飛(fei)行器對木星大氣的(de)探測發現在木星光環和最外層(ceng)大氣層(ceng)之間另存在了一個強輻射帶,大致相當(dang)于電離(li)層(ceng)輻射帶的(de)十倍強。驚人的(de)是,新(xin)發現的(de)帶中(zhong)含有來自不知何方的(de)高(gao)能量氦離(li)子。
1979年3月,“旅行者一號(hao)”探測器(qi)穿越木星赤(chi)道平面時,在離地球(qiu)6億(yi)千米處發(fa)回(hui)大量的珍(zhen)貴照片。出乎人們所(suo)料發(fa)現木星和(he)土星一樣也擁有光環。4個(ge)月后,旅行者2號(hao)探測器(qi)飛臨木星證(zheng)實(shi)了這(zhe)個(ge)結論。
木星(xing)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)和(he)土星(xing)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)有(you)很大不同。木星(xing)光(guang)(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)是彌散透明的(de)(de),由亮(liang)環(huan)(huan)(huan)、暗(an)(an)(an)環(huan)(huan)(huan)和(he)暈三部分(fen)組成。亮(liang)環(huan)(huan)(huan)在(zai)暗(an)(an)(an)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)外邊暈為一層極薄的(de)(de)塵云,將亮(liang)環(huan)(huan)(huan)和(he)暗(an)(an)(an)環(huan)(huan)(huan)整個包圍起(qi)來。木星(xing)環(huan)(huan)(huan)是由大量的(de)(de)塵埃和(he)黑色的(de)(de)碎石組成,不反(fan)光(guang)(guang)(guang),肉眼無(wu)法看到以周期為7小時左右(you)的(de)(de)速度圍繞木星(xing)旋(xuan)轉。暗(an)(an)(an)淡單薄的(de)(de)木星(xing)環(huan)(huan)(huan)套在(zai)龐大的(de)(de)木星(xing)身軀上,發(fa)現它(ta)確(que)實是極不容易的(de)(de)。
木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)是人類迄今(jin)為(wei)止(zhi)發(fa)現(xian)的(de)(de)天然衛(wei)(wei)星(xing)(xing)最多(duo)的(de)(de)行星(xing)(xing),已發(fa)現(xian)69顆衛(wei)(wei)星(xing)(xing)。木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)運動(dong)正(zheng)逐漸(jian)地變(bian)緩。同樣(yang)相同的(de)(de)引潮(chao)力(li)也(ye)改(gai)變(bian)了衛(wei)(wei)星(xing)(xing)的(de)(de)軌道,使(shi)(shi)它們慢(man)慢(man)地逐漸(jian)遠離木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)。木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)一(yi)(yi),木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)二,木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)由(you)引潮(chao)力(li)影響而使(shi)(shi)公轉共動(dong)關系固定(ding)為(wei)1:2:4,并共同變(bian)化。木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四也(ye)是這(zhe)其中一(yi)(yi)個部分,在未(wei)來的(de)(de)數億年里,木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)四也(ye)將被鎖定(ding),以木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)三(san)(san)的(de)(de)兩倍公轉周期,以木(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)一(yi)(yi)的(de)(de)八倍來運行。木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)衛(wei)(wei)星(xing)(xing)由(you)宙斯一(yi)(yi)生中所接觸過的(de)(de)人來命名(大多(duo)是他(ta)的(de)(de)情(qing)人)。
木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)可分為(wei)三群(qun):最(zui)靠近木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)一(yi)群(qun)——木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)六、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)四、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)(wu)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)五(wu)(wu)和(he)四顆(ke)伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)等8顆(ke)軌道偏(pian)心(xin)率都(dou)小于(yu)0.01,順行,屬于(yu)規(gui)則(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing);其(qi)余(yu)均屬不規(gui)則(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)稍(shao)遠的(de)(de)一(yi)群(qun)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)——木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)三、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)六、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)及木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)七,偏(pian)心(xin)離為(wei)0.11~0.21,順行。離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)最(zui)遠的(de)(de)一(yi)群(qun)——木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)二、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)一(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)八及木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)九,偏(pian)心(xin)率0.17~0.38、逆行。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)一(yi)、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)二、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)四于(yu)1610年(nian)由伽(jia)利略(lve)發現,稱為(wei)伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。1892年(nian)巴納德用望遠鏡發現了木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)五(wu)(wu)其(qi)他衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)都(dou)是1904年(nian)以后(hou)用照相方法陸(lu)續發現的(de)(de)。“旅行者號”飛船于(yu)1979年(nian)發現了木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)四,1980年(nian)又先后(hou)發現木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)五(wu)(wu)和(he)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)六。除(chu)四個伽(jia)利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)外,其(qi)余(yu)的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)半徑多是幾公(gong)里到20公(gong)里的(de)(de)大石頭。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)三較大其(qi)半徑為(wei)2631公(gong)里。
木星的(de)四(si)個伽利略衛(wei)星和木衛(wei)五(wu)的(de)軌(gui)道幾(ji)乎(hu)在(zai)木星的(de)赤(chi)道面上(shang)。
木星的(de)(de)(de)(de)磁場(chang)強度是地(di)球的(de)(de)(de)(de)14倍,范圍從(cong)赤道(dao)的(de)(de)(de)(de)4.2高(gao)斯(0.42mT)到極(ji)區(qu)的(de)(de)(de)(de)10至(zhi)14高(gao)斯(1.0-1.4mT),是太陽系(xi)最強的(de)(de)(de)(de)磁場(chang)(除了(le)太陽黑(hei)子(zi))。這個場(chang)被(bei)認為是由渦流產生(sheng)的(de)(de)(de)(de) -旋流運動的(de)(de)(de)(de)導電(dian)(dian)(dian)(dian)材料- 核心(xin)的(de)(de)(de)(de)液態(tai)金屬氫(qing)。在(zai)埃歐衛星的(de)(de)(de)(de)火山釋放出大(da)量的(de)(de)(de)(de)二氧化硫(liu),形成(cheng)沿著衛星軌(gui)道(dao)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體環。這些氣(qi)體在(zai)磁層內被(bei)電(dian)(dian)(dian)(dian)離(li),生(sheng)成(cheng)硫(liu)和氧的(de)(de)(de)(de)離(li)子(zi)。它(ta)們與(yu)源(yuan)自木星大(da)氣(qi)層的(de)(de)(de)(de)氫(qing)離(li)子(zi),在(zai)木星的(de)(de)(de)(de)赤道(dao)平面形成(cheng)等(deng)離(li)子(zi)片(pian)。這些片(pian)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)等(deng)離(li)子(zi)與(yu)行星一起(qi)轉動,造成(cheng)進入(ru)磁場(chang)平面的(de)(de)(de)(de)變(bian)形偶極(ji)磁場(chang)。在(zai)等(deng)離(li)子(zi)片(pian)內的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流產生(sheng)強大(da)的(de)(de)(de)(de)無線電(dian)(dian)(dian)(dian)訊號,造成(cheng)范圍在(zai)0.6至(zhi)30MHz的(de)(de)(de)(de)爆發。
木(mu)(mu)(mu)星磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)范圍大(da)而且結構復(fu)雜,在(zai)距離木(mu)(mu)(mu)星140-700萬公(gong)里(li)之間(jian)的(de)(de)(de)巨大(da)空間(jian)都(dou)是木(mu)(mu)(mu)星的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng);而地球的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)只(zhi)在(zai)距地心5~7萬公(gong)里(li)的(de)(de)(de)范圍內。木(mu)(mu)(mu)星的(de)(de)(de)四個大(da)衛星都(dou)被木(mu)(mu)(mu)星的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)所屏蔽(bi),使之免遭太陽(yang)風(feng)的(de)(de)(de)襲擊。地球周(zhou)圍有條(tiao)稱為范艾(ai)倫(lun)帶的(de)(de)(de)輻射帶,木(mu)(mu)(mu)星周(zhou)圍也有這樣的(de)(de)(de)輻射帶。美國的(de)(de)(de)“旅行(xing)者(zhe)1號”還發(fa)現木(mu)(mu)(mu)星背向(xiang)太陽(yang)的(de)(de)(de)一面有3萬公(gong)里(li)長的(de)(de)(de)北(bei)極光(guang)。1981年初,當“旅行(xing)者(zhe)2號”早已離開木(mu)(mu)(mu)星磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)飛奔土星的(de)(de)(de)途(tu)中,曾再次受到木(mu)(mu)(mu)星磁(ci)(ci)(ci)場的(de)(de)(de)影(ying)響。由此(ci)看來,木(mu)(mu)(mu)星磁(ci)(ci)(ci)尾至(zhi)少拖(tuo)長到了6000萬公(gong)里(li)以(yi)外。
木星(xing)(xing)的(de)磁(ci)氣圈(quan)分布范圍比地球(qiu)磁(ci)氣圈(quan)的(de)范圍大上100多(duo)倍(bei),是太(tai)陽系中最大的(de)磁(ci)氣圈(quan)。由于太(tai)陽風(feng)和(he)磁(ci)氣圈(quan)的(de)作(zuo)用木星(xing)(xing)也(ye)和(he)地球(qiu)一樣在極(ji)區(qu)有極(ji)光產(chan)生(sheng),強度約為地球(qiu)的(de)100倍(bei)。
木(mu)星(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)行星(xing)(xing)(xing)中唯一(yi)與太(tai)(tai)(tai)陽的(de)(de)質心位于(yu)太(tai)(tai)(tai)陽本體之(zhi)外的(de)(de),但也只在(zai)太(tai)(tai)(tai)陽半徑之(zhi)外7%。木(mu)星(xing)(xing)(xing)至太(tai)(tai)(tai)陽的(de)(de)平(ping)均距(ju)離是(shi)(shi)7億7800萬千米(大(da)約(yue)是(shi)(shi)地球(qiu)至太(tai)(tai)(tai)陽距(ju)離的(de)(de)5.2倍(bei),或5.2天文(wen)單(dan)位),公轉太(tai)(tai)(tai)陽一(yi)周要11.8地球(qiu)年。這是(shi)(shi)土星(xing)(xing)(xing)公轉周期(qi)的(de)(de)五分之(zhi)二(er),也就是(shi)(shi)說(shuo)太(tai)(tai)(tai)陽系最(zui)大(da)的(de)(de)兩顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)之(zhi)間形成5:2的(de)(de)共振軌道周期(qi)。木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)橢圓軌道相對于(yu)地球(qiu)軌道傾斜(xie)1.31°,因為離心率0.048,因此(ci)近日點(dian)和遠日點(dian)的(de)(de)距(ju)離相差7,500萬千米。木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)軌道傾角(jiao)相較于(yu)地球(qiu)和火(huo)星(xing)(xing)(xing)非(fei)常小,只有3.13°,因此(ci)沒有明顯的(de)(de)季節變化。
木星的(de)(de)(de)自轉(zhuan)是太(tai)陽系(xi)所有行(xing)星中最快的(de)(de)(de),對其軸完成一次旋(xuan)轉(zhuan)的(de)(de)(de)時(shi)間少于10小(xiao)時(shi);這(zhe)造成的(de)(de)(de)赤道隆起,在(zai)地球(qiu)以(yi)業(ye)余(yu)的(de)(de)(de)小(xiao)望遠鏡(jing)就可以(yi)很容易看(kan)出來。這(zhe)顆行(xing)星是顆扁球(qiu)體(ti),意思是他的(de)(de)(de)赤道直徑比(bi)兩(liang)極之間的(de)(de)(de)直徑長(chang)。木星的(de)(de)(de)赤道直徑比(bi)通(tong)過兩(liang)極的(de)(de)(de)直徑長(chang)9,275km(5,763mi)。
因為木星(xing)(xing)不是固體(ti),他的(de)(de)上層(ceng)大(da)氣有著較差自轉(zhuan)(zhuan)。木星(xing)(xing)極區大(da)氣層(ceng)的(de)(de)自轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期比赤道的(de)(de)長約5分鐘,有三(san)個(ge)系(xi)統做為參考框架(jia),特別是在(zai)描(miao)繪大(da)氣運(yun)動的(de)(de)特征。系(xi)統I適用(yong)于(yu)緯(wei)度(du)10°N至(zhi)10°S的(de)(de)范(fan)圍,是最短的(de)(de)9h50m30.0s。系(xi)統II適用(yong)于(yu)從南至(zhi)北所有的(de)(de)緯(wei)度(du),它的(de)(de)周(zhou)期是9h55m40.6s。系(xi)統III最早是電波天文學定義的(de)(de),對應于(yu)行星(xing)(xing)磁層(ceng)的(de)(de)自轉(zhuan)(zhuan),它的(de)(de)周(zhou)期是木星(xing)(xing)的(de)(de)官方(fang)周(zhou)期。
一般小型的雙筒望遠鏡可以看到木星以及身旁的四大衛星,因為他的光度十分(fen)明亮,所以即使是在大都市(shi)中也可以在夜空(kong)中找到他的位置(zhi)。在小型天(tian)文望(wang)遠鏡(jing)中,可以看到木星(xing)較清晰的結構如大紅(hong)斑以及與四大衛星(xing),且(qie)衛星(xing)與木星(xing)的相對位置(zhi)會(hui)隨時間而改變,就像一個"小太陽(yang)系"一樣,十分(fen)有趣。
先驅者號
美國宇航局于1972年3月發射了“先驅者”10號探測(ce)器,這是第一個探測(ce)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的使者,它穿越(yue)危(wei)險的小(xiao)行(xing)星(xing)(xing)(xing)帶和(he)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)周圍的強(qiang)輻射區(qu),經過(guo)一年零(ling)九個月(yue),行(xing)程10億千米(mi),于(yu)1973年10月(yue)飛臨(lin)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing),探測(ce)到木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)規模宏大的磁層研究了木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣傳回了三百(bai)多幅木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)圖形。
1973年(nian)4月(yue)美國又發射(she)了“先(xian)驅者(zhe)”11號(hao)探測器,1974年(nian)12月(yue)5日到達木(mu)(mu)星(xing)它離木(mu)(mu)星(xing)表面距離最短是只有4.6萬千米,比“先(xian)驅者(zhe)”10號(hao)更近。送(song)回了有關木(mu)(mu)星(xing)磁場、輻(fu)射(she)帶、中立、溫度、大氣結構等情(qing)況,并觀測到了木(mu)(mu)星(xing)南(nan)極(ji)地帶。
旅行者號
1977年8月20日和9月5日,美國先后發射了旅行者2號(hao)和1號(hao)探測(ce)器這(zhe)兩(liang)個姊妹探測(ce)器沿(yan)著(zhu)兩(liang)條不同的軌道飛行。擔負探測(ce)太陽系外圍(wei)行星(xing)(xing)(xing)的任(ren)務(wu)發(fa)射一百天(tian)后,旅(lv)行者(zhe)(zhe)1號(hao)超過旅(lv)行者(zhe)(zhe)2號(hao),并先期到(dao)達(da)(da)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)考察。1979年(nian)3月5日,旅(lv)行者(zhe)(zhe)1號(hao)在(zai)距木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)27.5萬(wan)公(gong)里(li)處(chu)與木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)會合,拍(pai)攝了(le)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)及(ji)其(qi)衛星(xing)(xing)(xing)的幾(ji)千(qian)張(zhang)照(zhao)(zhao)片(pian)并傳回地球。通過這(zhe)些照(zhao)(zhao)片(pian)可以發(fa)現(xian)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)周(zhou)圍(wei)也有一個光環,還探測(ce)到(dao)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的衛星(xing)(xing)(xing)上有火(huo)山爆發(fa)活動。旅(lv)行者(zhe)(zhe)2號(hao)于1979年(nian)7月9日到(dao)達(da)(da)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)附(fu)近,從木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)及(ji)其(qi)衛星(xing)(xing)(xing)中間(jian)穿(chuan)過,在(zai)距木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)72萬(wan)公(gong)里(li)處(chu)拍(pai)攝了(le)幾(ji)千(qian)張(zhang)照(zhao)(zhao)片(pian)。
伽利略號
“伽利略”號探測器于1989年升空,1995年12月抵達環(huan)木星軌道。它(ta)旅(lv)行(xing)了(le)(le)28億英(ying)里,它(ta)的終結日期比原來預計的晚了(le)(le)六年(nian)(nian)。伽利略(lve)號繞(rao)木星飛行(xing)了(le)(le)34圈,獲得了(le)(le)有關木星大氣層(ceng)的第(di)一手探測(ce)資料(liao),在(zai)1995年(nian)(nian)將一個(ge)探測(ce)器放到了(le)(le)木星上。它(ta)發現在(zai)木星的衛星歐羅巴(ba)(Europa)、Ganymede、Callisto的地(di)下有咸水,還發現木星衛星上有劇(ju)烈的火山爆發。
“伽(jia)利略”號探測器在2003年年9月21日(ri)墜(zhui)毀于木星,以此結束其近14年的(de)太空(kong)探索生涯(ya)。這將是美國宇航局自1999年以來首次控制探測器在地球之(zhi)外的(de)天體上墜(zhui)毀。
朱諾號
美國宇航局2008年11月宣布,已將木星定為下一個探索天空的遠大(da)目標,NASA將在(zai)2011年8月發射(she)一個(ge)新(xin)的(de)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)探(tan)(tan)測(ce)器(qi)“朱(zhu)諾”,展開對木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)深入探(tan)(tan)測(ce),該探(tan)(tan)測(ce)器(qi)首(shou)先繞地球運行至2013年,利(li)用地球引力將“朱(zhu)諾”彈射(she)到外太陽系;預計(ji)在(zai)2016年中期(qi)到達木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)軌道。此后,“朱(zhu)諾”每年大(da)約繞木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)運轉32圈(quan),探(tan)(tan)測(ce)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)內部(bu)的(de)結(jie)構(gou)情況;測(ce)定木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)大(da)氣(qi)成分;研究木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)大(da)氣(qi)對流(liu)情況以(yi)及探(tan)(tan)討木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)磁(ci)場起源和磁(ci)層(ceng),通過它的(de)探(tan)(tan)測(ce),科學家希(xi)望了解(jie)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)這顆巨行星(xing)(xing)的(de)形(xing)成、演(yan)化和本體(ti)內部(bu)結(jie)構(gou)以(yi)及木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)衛星(xing)(xing)等。全部(bu)任(ren)務計(ji)劃于(yu)2017年10月結(jie)束(shu)。
“朱諾號”探測器(qi)于2018年2月(yue)7日(ri)上(shang)午在第11次近距離飛越這(zhe)顆氣(qi)態巨行星時(shi),采(cai)用了彩色增強的延時(shi)圖(tu)像序(xu)列拍攝。
2018年2月,美國航空航天(tian)局(NASA)公布(bu)了(le)由“朱(zhu)諾”號衛(wei)星(xing)拍攝到的一(yi)組木星(xing)南極的圖(tu)像,醒目的藍色漩渦以(yi)華麗的圖(tu)案扭(niu)曲變幻,創造了(le)令人驚嘆的奇觀。
對木(mu)星的考察表明:木(mu)星正在向其宇(yu)宙空間釋(shi)放巨大能(neng)量(liang)。它(ta)(ta)所放出的能(neng)量(liang)是它(ta)(ta)所獲得(de)太(tai)陽能(neng)量(liang)的兩倍這說明木(mu)星釋(shi)放能(neng)量(liang)的一半(ban)來自(zi)于它(ta)(ta)的內部(bu)。木(mu)星內部(bu)存(cun)在熱源。
眾所(suo)周知,太(tai)陽之(zhi)所(suo)以不斷放射出(chu)大量(liang)的(de)(de)(de)光(guang)和(he)熱(re),是(shi)因為太(tai)陽內(nei)部(bu)時(shi)刻(ke)進(jin)行(xing)著核(he)聚變反(fan)應(ying),在(zai)核(he)聚變過程中釋放出(chu)大量(liang)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)。木(mu)(mu)星是(shi)一個(ge)巨大的(de)(de)(de)液態氫星球,本(ben)身已具備(bei)了無(wu)法(fa)比擬(ni)的(de)(de)(de)天然核(he)燃料,加之(zhi)木(mu)(mu)星的(de)(de)(de)中心溫度已達(da)到了28萬K,具備(bei)了進(jin)行(xing)熱(re)核(he)反(fan)應(ying)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)高溫條件(jian)。至(zhi)于熱(re)核(he)反(fan)應(ying)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)高壓條件(jian),就木(mu)(mu)星的(de)(de)(de)收縮速(su)度和(he)對太(tai)陽放出(chu)的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)及攜能(neng)粒子的(de)(de)(de)吸積特(te)性來看,木(mu)(mu)星在(zai)經過幾(ji)十億年的(de)(de)(de)演化之(zhi)后,中心壓可達(da)到最(zui)初(chu)核(he)反(fan)應(ying)時(shi)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)壓力水(shui)平。
木星(xing)(xing)和太(tai)(tai)陽的(de)(de)成(cheng)分十(shi)分相(xiang)似,但是卻(que)沒有(you)像太(tai)(tai)陽那樣燃(ran)燒起來,是因為它(ta)的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)太(tai)(tai)小。木星(xing)(xing)要成(cheng)為像太(tai)(tai)陽那樣的(de)(de)恒星(xing)(xing),需要將(jiang)質(zhi)量(liang)(liang)增(zeng)加(jia)到(dao)如今的(de)(de)100倍才(cai)行(xing),根據天文學(xue)家(jia)(jia)的(de)(de)計算,只(zhi)有(you)質(zhi)量(liang)(liang)大于太(tai)(tai)陽質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)7%,才(cai)能(neng)進行(xing)聚變(bian)反(fan)應,發出光和熱。一旦木星(xing)(xing)上爆發了(le)大規模的(de)(de)熱核反(fan)應,以千奇百(bai)怪的(de)(de)旋渦形式運(yun)動的(de)(de)木星(xing)(xing)大氣層將(jiang)充當釋放核熱能(neng)的(de)(de)“發射器(qi)”所以,有(you)些科學(xue)家(jia)(jia)猜(cai)測,再(zai)經過幾十(shi)億年之后,木星(xing)(xing)將(jiang)會改變(bian)它(ta)的(de)(de)身份,從一顆行(xing)星(xing)(xing)變(bian)成(cheng)一顆名副(fu)其實的(de)(de)恒星(xing)(xing)。
撞擊事件
1993年(nian)(nian)(nian)3月(yue)24日(ri)(ri),美(mei)國天(tian)(tian)文學家尤金·蘇梅(mei)克和卡(ka)羅(luo)琳(lin)·蘇梅(mei)克以(yi)及天(tian)(tian)文愛(ai)好者戴維·列(lie)維,利用(yong)美(mei)國加(jia)州帕洛瑪天(tian)(tian)文臺的46厘米天(tian)(tian)文望(wang)遠鏡發(fa)現了一(yi)(yi)顆(ke)彗星,遂以(yi)他們(men)的姓氏命名(ming)為蘇梅(mei)克-列(lie)維9號彗星。這顆(ke)彗星被發(fa)現一(yi)(yi)年(nian)(nian)(nian)零兩個多(duo)月(yue)后,于1994年(nian)(nian)(nian)7月(yue)16日(ri)(ri)至(zhi)22日(ri)(ri),斷裂(lie)成21個碎(sui)塊,其(qi)中最(zui)大的一(yi)(yi)塊寬約4公里(li),以(yi)每秒60公里(li)的速度連珠炮一(yi)(yi)般(ban)向木(mu)星撞去(qu)。
2009年(nian)7月21日,澳大(da)利(li)亞一(yi)位業余天(tian)文愛好者(zhe)安東尼(ni)·衛斯理,在(zai)凌晨(chen)1點利(li)用自(zi)家后院的14.5英寸反射式望遠鏡(jing)發(fa)(fa)現木星(xing)被彗星(xing)或者(zhe)小行星(xing)撞擊(ji),在(zai)木星(xing)表(biao)面留下地(di)球般大(da)小的撞擊(ji)痕(hen)跡。美國航空航天(tian)局噴氣(qi)推進實(shi)驗室在(zai)20日晚上(shang)9點證實(shi)了衛斯理的發(fa)(fa)現,并于21日證實(shi)木星(xing)在(zai)過去相當短一(yi)段時間內再次遭遇其他(ta)星(xing)體撞擊(ji),使木星(xing)南極附近(jin)落下黑色(se)疤斑(ban)撞擊(ji)處上(shang)空的木星(xing)大(da)氣(qi)層出(chu)現一(yi)個地(di)球大(da)小的空洞(dong)。
2010年6月3日,澳(ao)洲(zhou)的(de)(de)業余天文(wen)學家(jia)天文(wen)愛好者觀測到(dao)一(yi)顆彗星(xing)的(de)(de)撞擊,造(zao)成小于以前觀測到(dao)的(de)(de)事件。稍后(hou),另(ling)一(yi)位(wei)菲律(lv)賓的(de)(de)業余天文(wen)學家(jia)也錄影(ying)捕捉到(dao)這次事件。
外星生命
在(zai)1953年,米勒(le)-尤里(li)實驗證明(ming)了閃電和(he)存在(zai)于原始地球(qiu)大氣中(zhong)的(de)(de)(de)化(hua)合(he)物組合(he)可以形成(cheng)有(you)機(ji)物(包括(kuo)氨基酸),可以做為生(sheng)命(ming)的(de)(de)(de)基石。這(zhe)(zhe)(zhe)模擬的(de)(de)(de)大氣成(cheng)分(fen)為水(shui)、甲烷、氨和(he)氫分(fen)子(zi);所(suo)有(you)的(de)(de)(de)這(zhe)(zhe)(zhe)些物質都在(zai)現今的(de)(de)(de)木(mu)星大氣層(ceng)中(zhong)被發現。木(mu)星的(de)(de)(de)大氣層(ceng)有(you)強(qiang)大的(de)(de)(de)垂直空氣流(liu)動,運載這(zhe)(zhe)(zhe)些化(hua)合(he)物進入較低的(de)(de)(de)地區。 但(dan)在(zai)木(mu)星的(de)(de)(de)內部(bu)有(you)更高的(de)(de)(de)溫(wen)度,會(hui)分(fen)解這(zhe)(zhe)(zhe)些化(hua)學物,會(hui)妨礙(ai)類似地球(qiu)生(sheng)命(ming)的(de)(de)(de)形成(cheng)。
在木(mu)(mu)星(xing),因為在木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)大(da)氣層(ceng)中只有少量的(de)(de)(de)(de)水,還(huan)有任何(he)(he)的(de)(de)(de)(de)固(gu)體(ti)表面都在深處壓力極大(da)的(de)(de)(de)(de)地區,因此(ci)被認為不可(ke)能(neng)(neng)存在任何(he)(he)類似地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)命(ming)。在1976年,在航海家任務之(zhi)前,曾經假設(she)(she)基(ji)于氨與(yu)水的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)命(ming)可(ke)能(neng)(neng)在木(mu)(mu)星(xing)大(da)氣層(ceng)的(de)(de)(de)(de)上層(ceng)進(jin)化。這一假設(she)(she)是基(ji)于地球(qiu)的(de)(de)(de)(de)海洋態環境,頂層(ceng)有簡(jian)單(dan)的(de)(de)(de)(de)光合作用(yong)浮游生(sheng)(sheng)物(wu),低層(ceng)的(de)(de)(de)(de)魚(yu)可(ke)以(yi)喂(wei)食這些(xie)生(sheng)(sheng)物(wu),而(er)肉食的(de)(de)(de)(de)海洋生(sheng)(sheng)物(wu)可(ke)以(yi)獵食這些(xie)魚(yu)。
在(zai)木(mu)星(xing)的一(yi)些衛星(xing),地(di)表之下(xia)可能有(you)海(hai)洋存(cun)在(zai),導致這些衛星(xing)更可能有(you)生物(wu)存(cun)在(zai)的猜測。
神話傳說
木(mu)星,因為(wei)在夜(ye)晚(wan)以(yi)肉眼很容易就看(kan)見它(ta),當太陽的位置很低時,偶爾也能在白天看(kan)見,因此自古以(yi)來(lai)就為(wei)人所(suo)知。在巴比倫,這個天體代表他們(men)的神馬爾杜(du)克(ke)(Marduk)。他們(men)用(yong)木(mu)星軌道大約12年繞(rao)行黃(huang)道一周來(lai)定(ding)義它(ta)們(men)生肖(xiao)的星宮。
羅(luo)馬(ma)(ma)人依據神話將(jiang)它命名為木(mu)星(拉丁語:Iuppiter, Iūpiter,也稱(cheng)為Jova),是羅(luo)馬(ma)(ma)神話中(zhong)(zhong)主(zhu)要(yao)的(de)神,它的(de)名字來自原始印歐語系(xi)的(de)呼格合成(cheng)*Dyēu-p?ter(主(zhu)格:*Dyēus-p?tēr,意(yi)思是, "O 天(tian)神之父(fu)"或(huo)"O 日神之父(fu)")。相對(dui)而言,木(mu)星對(dui)應(ying)于(yu)希(xi)臘(la)神話是宙斯(Ζε??),也被稱(cheng)為Dias(Δ?α?),其中(zhong)(zhong)的(de)行星名稱(cheng)仍然保留在現(xian)代(dai)的(de)希(xi)臘(la)語中(zhong)(zhong)。
在(zai)(zai)中(zhong)、日(ri)、韓(han)語系中(zhong),基于中(zhong)國的(de)五行,這顆行星(xing)(xing)(xing)被(bei)稱為(wei)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)。中(zhong)國的(de)道教它擬(ni)人(ren)(ren)(ren)化(hua)成為(wei)福(fu)星(xing)(xing)(xing),希臘人(ren)(ren)(ren)稱之為(wei)Φα?θων,;法(fa)厄同(Phaethon)、"創新(blazing)"。在(zai)(zai)吠陀占星(xing)(xing)(xing),木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)被(bei)稱為(wei)祭主仙人(ren)(ren)(ren)(Brihaspati),是(shi)啟發靈(ling)性的(de)宗教導師(shi),通常稱為(wei)上師(shi)(Guru),字(zi)面的(de)意思是(shi)"重(zhong)人(ren)(ren)(ren)"。
在英語,周四(si)(Thursday)是源自(zi)"雷神(shen)日"(Thor's day),是出在日耳曼(man)神(shen)話。相較(jiao)于羅馬神(shen)話就是朱庇特。羅馬星(xing)期(qi)的Jovis也重(zhong)新命名為Thursday。
在(zai)突(tu)厥神話,木星稱為"Erendiz/Erentüz",這(zhe)意味著(zhu)"eren(?)+ yultuz(star)",而關(guan)于"eren"有許(xu)多有意義的(de)理論。同樣的(de),它們(men)也算出木星的(de)軌道周期是11年又300天。他(ta)們(men)認(ren)為一些社會和自然的(de)事件連結到在(zai)天上運(yun)行(xing)的(de)。