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木星
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木星(Jupiter)是太陽系八大行星中體積最大、自轉最快的行星,從內向外的第五顆行星。它的質量為太陽的千分之一,是太陽系中其它七大行星質量總和的2.5倍。木星是一個氣態巨行星,占所有太陽系行星質量的70%,主要由氫組成,占其總質量的75%,其次為氦,占總質量的25%,巖核則含有其他較重的元素。人類所看到的通常是大氣中云層的頂端,壓強比1個大氣壓略高。環繞著行星的是松弱的行星環系統和強大的磁層(木星磁場十分強大,其背對太陽一面的磁場甚至延伸至土星軌道)。木星至少有79個衛星。
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人文歷史

發現&命名

木星(xing),因(yin)為(wei)在(zai)夜晚以肉眼很容易(yi)就看(kan)見它,當(dang)太陽的位置很低時,偶(ou)爾(er)也能(neng)在(zai)白天(tian)看(kan)見,因(yin)此自古以來(lai)就為(wei)人所知。在(zai)巴(ba)比倫,這個天(tian)體代表(biao)他們(men)的神(shen)(shen)馬(ma)(ma)爾(er)杜克(Marduk)。他們(men)用木星(xing)軌道大約(yue)12年(nian)繞行(xing)黃道一周(zhou)來(lai)定義它們(men)生肖的星(xing)宮。羅(luo)(luo)(luo)馬(ma)(ma)人依據(ju)神(shen)(shen)話(hua)將它命名為(wei)木星(xing)(拉丁語(yu)(yu):Iuppiter, Iūpiter,也稱為(wei)Jova),是(shi)羅(luo)(luo)(luo)馬(ma)(ma)神(shen)(shen)話(hua)中主要(yao)的神(shen)(shen),它的名字來(lai)自原始印(yin)歐(ou)語(yu)(yu)系(xi)的呼格(ge)合成*Dyēu-p?ter(主格(ge):*Dyēus-p?tēr,意思是(shi)“O天(tian)神(shen)(shen)之父”或“O日(ri)神(shen)(shen)之父”)。相(xiang)對而言(yan),木星(xing)對應于(yu)希(xi)臘神(shen)(shen)話(hua)是(shi)宙斯(Ζε??),也被稱為(wei)Dias(Δ?α?),其(qi)中的行(xing)星(xing)名稱仍然保留(liu)在(zai)現(xian)代的希(xi)臘語(yu)(yu)中。在(zai)英語(yu)(yu),周(zhou)四(Thursday)是(shi)源自“雷(lei)神(shen)(shen)日(ri)”(Thor's day),是(shi)出在(zai)日(ri)耳曼神(shen)(shen)話(hua)。相(xiang)較于(yu)羅(luo)(luo)(luo)馬(ma)(ma)神(shen)(shen)話(hua)就是(shi)朱(zhu)庇特。羅(luo)(luo)(luo)馬(ma)(ma)星(xing)期(qi)四的Jovis也重新命名為(wei)Thursday。

在(zai)中(zhong)、日、韓語系(xi)中(zhong),基于中(zhong)國(guo)的(de)五行(xing)(xing),這顆(ke)行(xing)(xing)星(xing)被稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)木(mu)星(xing)。李商隱在(zai)《馬嵬》中(zhong)那句(ju)“如何四紀為(wei)(wei)天(tian)子,不(bu)及盧家有莫愁”中(zhong)的(de)“紀“即為(wei)(wei)木(mu)星(xing)的(de)公(gong)轉周期。中(zhong)國(guo)的(de)道教將它擬人化成(cheng)為(wei)(wei)福星(xing)。在(zai)吠陀(tuo)占(zhan)星(xing)學中(zhong),木(mu)星(xing)被稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)祭主仙人(Brihaspati),是啟發靈性的(de)宗教導(dao)師,通常稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)上(shang)師(Guru),字面的(de)意思是"重人"。在(zai)突厥(jue)神話,木(mu)星(xing)稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)“Erendiz/Erentüz”。

研究

生命可能

在(zai)(zai)1953年,米勒-尤里實驗證明了閃電和存在(zai)(zai)于原始地(di)球(qiu)大(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)化合物組(zu)合可以形成(cheng)有(you)機物(包(bao)括氨基酸),可以作為(wei)生命(ming)的(de)(de)(de)基石(shi)。這(zhe)模(mo)擬的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)成(cheng)分為(wei)水(shui)、甲烷、氨和氫分子;所有(you)的(de)(de)(de)這(zhe)些物質都在(zai)(zai)現今的(de)(de)(de)木星(xing)(xing)大(da)(da)氣(qi)(qi)層中(zhong)被發(fa)現。木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)大(da)(da)氣(qi)(qi)層有(you)強大(da)(da)的(de)(de)(de)垂直空氣(qi)(qi)流動,運載這(zhe)些化合物進(jin)入較低的(de)(de)(de)地(di)區。但在(zai)(zai)木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)內(nei)部有(you)更(geng)高的(de)(de)(de)溫(wen)度,會分解這(zhe)些化學物,會妨礙類似地(di)球(qiu)生命(ming)的(de)(de)(de)形成(cheng)。

天文數據

運動&軌道

公轉與自轉

木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)與(yu)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)同(tong)質心實際上(shang)是(shi)(shi)位(wei)(wei)于(yu)距離(li)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)中心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.07倍(bei)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)半(ban)徑(jing)之(zhi)外(wai)——或者說是(shi)(shi)位(wei)(wei)于(yu)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)表(biao)面(mian)之(zhi)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)7%太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)半(ban)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)(wei)置。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)至(zhi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均距離(li)是(shi)(shi)7億7800萬(wan)千米(大約是(shi)(shi)地球(qiu)至(zhi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)距離(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)5.2倍(bei),或5.2天(tian)(tian)文(wen)單位(wei)(wei)),公(gong)轉(zhuan)(zhuan)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)一周(zhou)要11.8地球(qiu)年。這是(shi)(shi)土星(xing)(xing)(xing)(xing)公(gong)轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)五分之(zhi)二,也就(jiu)是(shi)(shi)說太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)系(xi)(xi)最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩顆行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)之(zhi)間形成(cheng)5:2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)振(zhen)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)周(zhou)期(qi)(qi)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橢圓(yuan)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)相(xiang)(xiang)(xiang)對于(yu)地球(qiu)軌(gui)道(dao)(dao)(dao)傾斜1.31°,因為離(li)心率0.048,因此(ci)近日點和遠日點的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離(li)相(xiang)(xiang)(xiang)差7,500萬(wan)千米。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)軸傾角相(xiang)(xiang)(xiang)較于(yu)地球(qiu)和火星(xing)(xing)(xing)(xing)非常小,只有(you)3.13°,因此(ci)沒有(you)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)季節變化。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)是(shi)(shi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)(yang)系(xi)(xi)所有(you)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)中最(zui)快的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),對其軸完成(cheng)一次旋轉(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間少(shao)于(yu)10小時;這造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤(chi)道(dao)(dao)(dao)隆起,在地球(qiu)以業(ye)余的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)小望遠鏡就(jiu)可以很容易看出來。這顆行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)顆扁球(qiu)體(ti),意思是(shi)(shi)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤(chi)道(dao)(dao)(dao)直徑(jing)比兩極之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)長。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤(chi)道(dao)(dao)(dao)直徑(jing)比通過兩極的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑(jing)長9275千米。 因為木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)沒有(you)固體(ti)表(biao)面(mian),上(shang)層大氣有(you)著較差自(zi)轉(zhuan)(zhuan)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)極區大氣層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期(qi)(qi)比赤(chi)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)長約5分鐘(zhong),有(you)三(san)個系(xi)(xi)統(tong)作為參考(kao)框架,特別是(shi)(shi)在描繪大氣運動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征。系(xi)(xi)統(tong)I適(shi)用于(yu)緯(wei)度10°N至(zhi)10°S的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍,是(shi)(shi)最(zui)短的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)9小時50分30.0秒。系(xi)(xi)統(tong)II適(shi)用于(yu)從南至(zhi)北所有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緯(wei)度,它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期(qi)(qi)是(shi)(shi)9小時55分40.6秒。系(xi)(xi)統(tong)III最(zui)早(zao)是(shi)(shi)電波(bo)天(tian)(tian)文(wen)學定義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),對應于(yu)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)磁層的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉(zhuan)(zhuan),它(ta)(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期(qi)(qi)就(jiu)是(shi)(shi)采用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)自(zi)轉(zhuan)(zhuan)周(zhou)期(qi)(qi)。

衛星&光環

衛星

木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)一、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二(er)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)四在(zai)1610年(nian)被(bei)伽利略(lve)用(yong)(yong)望遠鏡發(fa)(fa)現(xian)(xian),稱為(wei)伽利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)。1892年(nian)巴(ba)納德發(fa)(fa)現(xian)(xian)了(le)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五,其他衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)都是(shi)1904年(nian)以(yi)后用(yong)(yong)照相方法(fa)陸續發(fa)(fa)現(xian)(xian)的(de)(de)。旅行者號飛(fei)船(chuan)于1979年(nian)發(fa)(fa)現(xian)(xian)了(le)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十四,1980年(nian)又先后發(fa)(fa)現(xian)(xian)木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十五和木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十六。除四個(ge)(ge)伽利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)外,其余的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)半徑多是(shi)幾千米(mi)到20千米(mi)的(de)(de)大石頭。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)三(san)半徑為(wei)2631千米(mi),是(shi)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)中最大的(de)(de)一顆,直徑大于水星(xing)(xing)。木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)二(er)可能存在(zai)液態的(de)(de)海洋(yang)。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)四個(ge)(ge)伽利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)和木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五的(de)(de)軌(gui)道幾乎在(zai)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)赤(chi)道面上。

木星(xing)運動(dong)正逐漸(jian)地變緩。同(tong)樣相同(tong)的(de)引(yin)潮(chao)(chao)力也改變了衛(wei)星(xing)的(de)軌道,使(shi)它們慢慢地逐漸(jian)遠離木星(xing)。木衛(wei)一、木衛(wei)二、木衛(wei)三(san)由引(yin)潮(chao)(chao)力影(ying)響而使(shi)軌道共(gong)振固定(ding)為1:2:4,并共(gong)同(tong)變化。木衛(wei)四(si)也是這其(qi)中(zhong)一個部分(fen),在未來的(de)數億年里,木衛(wei)四(si)也將被鎖(suo)定(ding),以木衛(wei)三(san)的(de)兩倍公轉周期,以木衛(wei)一的(de)八倍來運行。

木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)有(you)眾多(duo)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),2018年已發現79顆,木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)由(you)宙斯一生中(zhong)所接觸(chu)過的(de)(de)(de)人來(lai)命名(ming)(大(da)多(duo)是他的(de)(de)(de)情人)。它們大(da)致分(fen)為三群:第(di)一,順行的(de)(de)(de)規則(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),最靠近木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing),木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)六、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)四、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)五和四顆伽利略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)共8顆,軌道(dao)偏(pian)(pian)心(xin)率(lv)都小于0.01。第(di)二,順行的(de)(de)(de)不規則(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)稍(shao)遠的(de)(de)(de)一群,包括木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)三、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)六、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)及木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)七等,偏(pian)(pian)心(xin)離為0.11~0.21。第(di)三,逆行的(de)(de)(de)不規則(ze)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing),離木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)最遠的(de)(de)(de)一群,包括木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)二、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)一、木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)八及木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)九等,偏(pian)(pian)心(xin)率(lv)0.17~0.38。

木星的衛星群

規則衛星

內側群

內側的(de)4顆小(xiao)衛星,直徑小(xiao)于200千米(mi),軌(gui)道半徑小(xiao)于200000千米(mi),軌(gui)道傾角小(xiao)于0.5度。

伽利略衛星

由伽利略和(he)西門·馬里烏(wu)斯同時期發現的(de)4顆衛星,軌(gui)道在400000千米至2000000千米,有一些是太陽系(xi)中較大的(de)衛星。

不規則衛星

撒米斯圖群

這(zhe)是單獨一顆衛星(xing)的群組,軌道介于伽利略(lve)衛星(xing)和希馬利亞群半途的中間位置(zhi)。

希馬利亞群

一(yi)個緊(jin)密的族群(qun),軌道(dao)距離在11000000千米(mi)至12000000千米(mi)。

卡普群

另一(yi)個單一(yi)衛星的群,在亞南克群的內緣(yuan),以順(shun)行方(fang)向繞著木運(yun)轉。

亞南克群

逆行(xing)衛(wei)星(xing)群,邊界相當模糊,平(ping)均(jun)距離(li)木星(xing)21276000千米,平(ping)均(jun)軌(gui)道傾角為149度。

加爾尼群

相當明(ming)顯的逆行衛星(xing)群,平(ping)均距離木星(xing)23404000千米,平(ping)均軌道傾角(jiao)165度。

帕西法爾群

分散、特征含糊的逆行衛星群,涵蓋(gai)所(suo)有最外(wai)層的衛星。

行星環

木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)有(you)一(yi)個(ge)(ge)同土星(xing)般(ban)的(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan),不過又小(xiao)又微弱。早在(zai)(zai)(zai)1974年先鋒11號(hao)探測(ce)器(qi)訪問木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)時(shi)(shi),就曾在(zai)(zai)(zai)離木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)約13萬(wan)千米處觀測(ce)到(dao)高能(neng)帶電粒子的(de)(de)(de)吸收特征(zheng)。兩(liang)年后(hou)有(you)人(ren)提(ti)出(chu)這(zhe)一(yi)現(xian)象可(ke)用木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)存(cun)在(zai)(zai)(zai)塵埃(ai)環(huan)(huan)(huan)來說明(ming)。可(ke)惜當時(shi)(shi)無人(ren)作(zuo)進一(yi)步的(de)(de)(de)定(ding)量(liang)研究(jiu)以推(tui)測(ce)這(zhe)一(yi)假(jia)設環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)物理性質。木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)發(fa)現(xian)純屬意料之外(wai),只是由于兩(liang)個(ge)(ge)旅(lv)行(xing)者(zhe)1號(hao)的(de)(de)(de)科學家一(yi)再堅持應(ying)該去看一(yi)下(xia)是否有(you)光環(huan)(huan)(huan)存(cun)在(zai)(zai)(zai)。其(qi)他人(ren)都認為發(fa)現(xian)光環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)性為零(ling),但事(shi)實上木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)環(huan)(huan)(huan)是存(cun)在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)(de)。1979年3月(yue),旅(lv)行(xing)者(zhe)1號(hao)探測(ce)器(qi)穿越木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)赤道平面時(shi)(shi),這(zhe)時(shi)(shi)它所攜帶的(de)(de)(de)窄角照相機在(zai)(zai)(zai)離木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)120萬(wan)千米的(de)(de)(de)地方(fang)拍到(dao)了(le)亮度十(shi)分暗弱的(de)(de)(de)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)照片。同年7月(yue),后(hou)到(dao)達的(de)(de)(de)旅(lv)行(xing)者(zhe)2號(hao)探測(ce)器(qi)又獲得了(le)有(you)關(guan)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)環(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)更多(duo)的(de)(de)(de)信息(xi),證實了(le)這(zhe)個(ge)(ge)結(jie)論。

木(mu)星(xing)(xing)(xing)光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)形狀像個薄圓盤(pan),其(qi)厚(hou)度約為(wei)(wei)30千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi),寬度約為(wei)(wei)9400千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi),離(li)(li)木(mu)星(xing)(xing)(xing)128300千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)。光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)分(fen)為(wei)(wei)內環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)外(wai)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan),外(wai)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)較亮(liang)(liang)(liang)(liang),內環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)較暗(an)幾(ji)乎與木(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣(qi)層(ceng)相(xiang)接(jie)。光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)型(xing)為(wei)(wei)G型(xing),光(guang)(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)也環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)繞著木(mu)星(xing)(xing)(xing)公轉,7小時轉一(yi)(yi)圈。根據對空間飛船所(suo)拍得照片的(de)(de)(de)研究,現已(yi)知道木(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)系(xi)主要由亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)、暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)暈(yun)三部分(fen)組成。亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)在暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)外(wai)邊暈(yun)為(wei)(wei)一(yi)(yi)層(ceng)極薄的(de)(de)(de)塵云,將(jiang)亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和(he)暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)整個包圍(wei)起來的(de)(de)(de)厚(hou)度不超過30千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)離(li)(li)木(mu)星(xing)(xing)(xing)中心(xin)約13萬(wan)(wan)千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi),寬600千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)。暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)在亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)內側(ce),寬可(ke)達5萬(wan)(wan)千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi),其(qi)內邊緣幾(ji)乎同木(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣(qi)層(ceng)相(xiang)接(jie)。亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)不透明度很低,其(qi)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)(li)只能截收通過陽光(guang)(guang)的(de)(de)(de)萬(wan)(wan)分(fen)之一(yi)(yi)左右(you)。靠近(jin)亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)外(wai)緣有一(yi)(yi)寬約700千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)的(de)(de)(de)亮(liang)(liang)(liang)(liang)帶它比環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)其(qi)余部分(fen)約亮(liang)(liang)(liang)(liang)10%,暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)亮(liang)(liang)(liang)(liang)度只及(ji)亮(liang)(liang)(liang)(liang)度環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)(de)幾(ji)分(fen)之一(yi)(yi)。暈(yun)的(de)(de)(de)延伸范圍(wei)可(ke)達環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)面上下(xia)各1萬(wan)(wan)千(qian)(qian)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)它在暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)兩(liang)旁(pang)延伸到最遠點,外(wai)邊界則比亮(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)略遠。據推算,環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)(li)的(de)(de)(de)大小約為(wei)(wei)2微(wei)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi),真可(ke)算是微(wei)粒(li)(li)。這種(zhong)(zhong)微(wei)米(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)量級的(de)(de)(de)微(wei)粒(li)(li)因(yin)輻(fu)射壓力、微(wei)隕星(xing)(xing)(xing)撞(zhuang)擊等原因(yin)壽命大大短于(yu)太陽系(xi)壽命。為(wei)(wei)了證實(shi)木(mu)星(xing)(xing)(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)是一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)相(xiang)對穩(wen)定結構這一(yi)(yi)說(shuo)法人們提出了維持這種(zhong)(zhong)小塵埃(ai)粒(li)(li)子數量的(de)(de)(de)動態(tai)穩(wen)定的(de)(de)(de)幾(ji)種(zhong)(zhong)可(ke)能的(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)(li)補充源。

如果光(guang)(guang)(guang)(guang)環要(yao)(yao)保持形狀,它們需(xu)被不停地補(bu)充(chong)。兩(liang)顆處在(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)環中公(gong)轉的(de)小(xiao)衛(wei)星(xing)(xing)(xing):木(mu)(mu)衛(wei)十六和木(mu)(mu)衛(wei)十七,是(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)環物質(zhi)(zhi)(zhi)來源的(de)最(zui)佳候選。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)兩(liang)極有(you)極光(guang)(guang)(guang)(guang),這似(si)乎(hu)是(shi)從木(mu)(mu)衛(wei)一上火山噴發出(chu)的(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)沿著(zhu)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)引力線(xian)進入木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣而形成的(de)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)有(you)光(guang)(guang)(guang)(guang)環,光(guang)(guang)(guang)(guang)環系統是(shi)太陽系巨(ju)行星(xing)(xing)(xing)的(de)一個共同特征(zheng),主要(yao)(yao)由黑色碎石塊和雪團等物質(zhi)(zhi)(zhi)組成。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)環很難觀測(ce)到它沒有(you)土星(xing)(xing)(xing)那么顯著(zhu)壯(zhuang)觀,但(dan)也可以分成四(si)圈。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)環約(yue)有(you)9400千米寬,但(dan)厚度不到30千米,光(guang)(guang)(guang)(guang)環繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)旋轉一周(zhou)需(xu)要(yao)(yao)大約(yue)7小(xiao)時。伽利略號(hao)飛(fei)行器(qi)對(dui)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣的(de)探測(ce)發現木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)光(guang)(guang)(guang)(guang)環和最(zui)外層(ceng)大氣層(ceng)之間另(ling)存在(zai)了一個強輻射帶,大致(zhi)相當于電離層(ceng)輻射帶的(de)十倍(bei)強。

觀測

地面觀測

1610年,伽(jia)利(li)略·伽(jia)利(li)雷(Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei)和(he)(he)(he)西(xi)門·馬里烏斯(Simon Marius)各(ge)自(zi)獨立(li)的(de)(de)(de)(de)發現(xian)(xian)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)4顆(ke)大(da)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)(伽(jia)利(li)略衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)),這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)(shi)首(shou)次發現(xian)(xian)不(bu)(bu)屬于地(di)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing),也是(shi)(shi)(shi)當時(shi)(shi)首(shou)次發現(xian)(xian)顯然不(bu)(bu)以(yi)(yi)地(di)球(qiu)為(wei)中心運(yun)動的(de)(de)(de)(de)天(tian)(tian)體。這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)(shi)對尼(ni)(ni)(ni)古拉(la)·哥(ge)白(bai)尼(ni)(ni)(ni)(Miko?aj Kopernik)日心說最(zui)主要的(de)(de)(de)(de)支(zhi)撐,伽(jia)利(li)略直言不(bu)(bu)諱的(de)(de)(de)(de)支(zhi)持哥(ge)白(bai)尼(ni)(ni)(ni)學說,使他(ta)被(bei)(bei)置于教會的(de)(de)(de)(de)威脅下。1660年代(dai),喬凡尼(ni)(ni)(ni)·多(duo)(duo)美(mei)尼(ni)(ni)(ni)科·卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)(Giovanni Domenico Cassini)使用(yong)一架(jia)新的(de)(de)(de)(de)望遠鏡(jing)發現(xian)(xian)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)斑點和(he)(he)(he)彩色的(de)(de)(de)(de)區帶(dai),并且觀察到(dao)(dao)這(zhe)(zhe)顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)出現(xian)(xian)扁(bian)(bian)平形;就是(shi)(shi)(shi)在(zai)兩極扁(bian)(bian)平。他(ta)也估計(ji)出這(zhe)(zhe)顆(ke)行星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)自(zi)轉周期。在(zai)1690年,卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)發現(xian)(xian)大(da)氣(qi)經(jing)歷較差自(zi)轉。大(da)紅斑是(shi)(shi)(shi)在(zai)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)南半(ban)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)一個顯著鵝蛋形特征(zheng),可(ke)(ke)能早在(zai)1664年就被(bei)(bei)羅伯特·胡克(ke)(Robert Hooke)和(he)(he)(he)卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)在(zai)1665年觀測過(guo);雖然這(zhe)(zhe)仍有爭議。已知最(zui)早的(de)(de)(de)(de)繪圖來自(zi)藥劑師海因利(li)希·史(shi)瓦貝(Samuel Heinrich Schwabe),他(ta)在(zai)1831年顯示大(da)紅斑詳細(xi)的(de)(de)(de)(de)資(zi)訊。據說,大(da)紅斑在(zai)1878年變得很顯眼前,在(zai)1665年至1708年曾經(jing)有多(duo)(duo)次從視(shi)(shi)線中消(xiao)失的(de)(de)(de)(de)場合。它在(zai)1883年和(he)(he)(he)20世紀初,再度被(bei)(bei)記錄(lu)到(dao)(dao)衰退。喬瓦尼(ni)(ni)(ni)·阿爾方多(duo)(duo)·波雷里(Giovanni Alfonso Borelli)和(he)(he)(he)卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)兩人(ren)都細(xi)心地(di)做出木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)運(yun)動表,可(ke)(ke)以(yi)(yi)預測這(zhe)(zhe)些(xie)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)經(jing)過(guo)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)前方或背后的(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間。在(zai)1670年代(dai),人(ren)們(men)觀測到(dao)(dao)當木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)與地(di)球(qiu)在(zai)相對于太陽的(de)(de)(de)(de)兩側時(shi)(shi),衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)運(yun)動事(shi)件的(de)(de)(de)(de)發生(sheng)會比預測的(de)(de)(de)(de)慢達17分鐘(zhong)。丹麥天(tian)(tian)文學家奧勒(le)·羅默(Ole R?mer)推論視(shi)(shi)線看到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)是(shi)(shi)(shi)即時(shi)(shi)發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)事(shi)情(卡(ka)(ka)西(xi)尼(ni)(ni)(ni)在(zai)此之前曾經(jing)拒(ju)絕這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)(de)(de)結論),而這(zhe)(zhe)個時(shi)(shi)間上(shang)的(de)(de)(de)(de)差異可(ke)(ke)以(yi)(yi)用(yong)來估計(ji)光速。1892年,愛德華·愛默生(sheng)·巴納(na)德(Edward Emerson Barnard)在(zai)加利(li)福尼(ni)(ni)(ni)亞州使用(yong)利(li)克(ke)天(tian)(tian)文臺 36-英寸(910-毫米)的(de)(de)(de)(de)折射望遠鏡(jing)觀察到(dao)(dao)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)第5顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)。發現(xian)(xian)了(le)這(zhe)(zhe)顆(ke)相對較小的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing),證明(ming)了(le)他(ta)敏銳的(de)(de)(de)(de)視(shi)(shi)力,使他(ta)很快的(de)(de)(de)(de)成名(ming)。這(zhe)(zhe)顆(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)后來被(bei)(bei)命(ming)名(ming)為(wei)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五(Amalthea)。這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)(shi)最(zui)后一顆(ke)以(yi)(yi)人(ren)眼視(shi)(shi)覺發現(xian)(xian)的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing),之后的(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)均從照片發現(xian)(xian)。

1932年(nian)(nian),魯珀特(te)·沃爾特(te)根據木(mu)星的(de)吸收光譜確定木(mu)星大氣中含有(you)甲烷和氨。1938年(nian)(nian),觀察(cha)到3個(ge)長(chang)壽的(de)白色(se)鵝蛋形(xing)反氣旋特(te)征。幾十年(nian)(nian)來(lai),它們(men)是獨立存在(zai)木(mu)星大氣層的(de)特(te)征,有(you)時會(hui)互相靠近,但永遠(yuan)不會(hui)合(he)并(bing)。最后,兩個(ge)在(zai)1998年(nian)(nian)合(he)并(bing),并(bing)在(zai)2000年(nian)(nian)吸收了第三個(ge),被稱為長(chang)圓形(xing)BA。在(zai)1955年(nian)(nian),巴納德柏克(ke)和肯尼(ni)斯·佛蘭克(ke)林偵(zhen)測到來(lai)自木(mu)星的(de)22.2MHz的(de)無(wu)線電信號爆(bao)發(fa)(fa)。這些爆(bao)發(fa)(fa)與(yu)木(mu)星的(de)自轉周期(qi)匹配,也能夠(gou)用(yong)這些資訊來(lai)改進自轉速率。發(fa)(fa)現來(lai)自木(mu)星的(de)無(wu)線電爆(bao)發(fa)(fa)有(you)兩種(zhong)形(xing)式:長(chang)達(da)數秒(miao)(miao)的(de)長(chang)爆(bao)發(fa)(fa)(L爆(bao)發(fa)(fa))和持(chi)續時間(jian)短于百分之一秒(miao)(miao)的(de)短爆(bao)發(fa)(fa)(S爆(bao)發(fa)(fa))。

科學家發現來自木(mu)星的(de)(de)(de)無線(xian)(xian)電(dian)(dian)訊號有三種傳輸的(de)(de)(de)形式:第一、隨著木(mu)星旋轉的(de)(de)(de)十米無線(xian)(xian)電(dian)(dian)爆發(波(bo)長10米的(de)(de)(de)無線(xian)(xian)電(dian)(dian)波(bo)),并且受到木(mu)衛一與(yu)木(mu)星磁(ci)場(chang)交互作(zuo)用的(de)(de)(de)影(ying)響。第二(er)、厘米無線(xian)(xian)電(dian)(dian)輻射(she)(波(bo)長為(wei)厘米的(de)(de)(de)無線(xian)(xian)電(dian)(dian)波(bo))于1959年首度由弗蘭克·德雷克(Fank Drake)和(he)Hein Hvatum觀測到。這個信(xin)號起源于木(mu)星赤道附近(jin)的(de)(de)(de)圓環帶狀,是(shi)由木(mu)星磁(ci)場(chang)中被加(jia)速電(dian)(dian)子引起的(de)(de)(de)回旋輻射(she)。第三、輻射(she)熱是(shi)由大氣(qi)中的(de)(de)(de)熱產(chan)生的(de)(de)(de)。

先驅者號探測

美國宇航局于1972年(nian)3月(yue)發射(she)(she)了(le)(le)(le)先(xian)驅者10號(hao)探(tan)測(ce)器(qi),這(zhe)是第一(yi)個探(tan)測(ce)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)使者,它(ta)穿(chuan)越危(wei)險的(de)小行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)帶和木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)周圍(wei)的(de)強輻射(she)(she)區,經過一(yi)年(nian)零(ling)九個月(yue),行(xing)(xing)程10億千米(mi),于1973年(nian)10月(yue)率(lv)先(xian)飛臨木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing),探(tan)測(ce)到(dao)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)規模(mo)宏大(da)的(de)磁層研究了(le)(le)(le)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大(da)氣傳回(hui)了(le)(le)(le)三(san)百(bai)多幅木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)圖像。1973年(nian)4月(yue)美國又發射(she)(she)了(le)(le)(le)先(xian)驅者11號(hao)探(tan)測(ce)器(qi),1974年(nian)12月(yue)5日(ri)到(dao)達木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing),距離木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)表面最少(shao)只(zhi)有(you)4.6萬(wan)千米(mi),比先(xian)驅者10號(hao)更近。送(song)回(hui)了(le)(le)(le)有(you)關木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁場、輻射(she)(she)帶、中立、溫度、大(da)氣結(jie)構等情況,并觀測(ce)到(dao)了(le)(le)(le)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)南極地帶。

旅行者號探測

1977年8月(yue)(yue)20日和9月(yue)(yue)5日,美(mei)國先(xian)后發(fa)射了(le)(le)旅(lv)行者2號(hao)(hao)(hao)和旅(lv)行者1號(hao)(hao)(hao)探(tan)測器這(zhe)兩個姊妹探(tan)測器沿著(zhu)兩條(tiao)不(bu)同的(de)軌道飛(fei)行。擔負探(tan)測太陽(yang)系外圍(wei)行星(xing)的(de)任(ren)務發(fa)射一百(bai)天后,旅(lv)行者1號(hao)(hao)(hao)超過旅(lv)行者2號(hao)(hao)(hao),并(bing)先(xian)期(qi)到達木(mu)(mu)星(xing)探(tan)測。1979年3月(yue)(yue)5日,旅(lv)行者1號(hao)(hao)(hao)在(zai)距木(mu)(mu)星(xing)27.5萬千(qian)米(mi)處與木(mu)(mu)星(xing)會合(he),拍攝了(le)(le)木(mu)(mu)星(xing)及其衛星(xing)的(de)幾千(qian)張照片并(bing)傳回地球。通(tong)過這(zhe)些照片可以發(fa)現木(mu)(mu)星(xing)周(zhou)圍(wei)也有(you)一個光環,還探(tan)測到木(mu)(mu)星(xing)的(de)衛星(xing)上有(you)火山爆發(fa)活動。旅(lv)行者2號(hao)(hao)(hao)于1979年7月(yue)(yue)9日到達木(mu)(mu)星(xing)附近,從木(mu)(mu)星(xing)及其衛星(xing)中間(jian)穿(chuan)過,在(zai)距木(mu)(mu)星(xing)72萬千(qian)米(mi)處拍攝了(le)(le)幾千(qian)張照片。

伽利略號探測

伽(jia)(jia)利(li)略(lve)號探(tan)測(ce)器(qi)于1989年升(sheng)空,1995年12月(yue)抵達環木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)軌道。它(ta)旅行了(le)28億英里(li),它(ta)的(de)(de)終結日期比原(yuan)來預(yu)計(ji)的(de)(de)晚了(le)六年。伽(jia)(jia)利(li)略(lve)號繞木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)飛行了(le)34圈(quan),獲得了(le)有關木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)大氣層的(de)(de)第一手探(tan)測(ce)資料,在1995年將一個探(tan)測(ce)器(qi)放到(dao)了(le)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)上(shang)。它(ta)發(fa)現(xian)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)衛星(xing)(xing)木(mu)(mu)(mu)衛二、木(mu)(mu)(mu)衛三、木(mu)(mu)(mu)衛四的(de)(de)表面(mian)下(xia)有咸水海(hai)洋,還發(fa)現(xian)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)衛星(xing)(xing)上(shang)有劇烈的(de)(de)火山(shan)爆(bao)發(fa)。

伽利(li)略號的(de)(de)首要任(ren)務是要對木(mu)星系統進行(xing)為期(qi)兩年(nian)的(de)(de)研究,而事實上,伽利(li)略號從1995年(nian)進入木(mu)星的(de)(de)軌道直到2003年(nian)墜毀,它(ta)一(yi)共在木(mu)星工(gong)作(zuo)了8年(nian)之(zhi)久。它(ta)環(huan)繞木(mu)星公(gong)轉,約(yue)兩個月公(gong)轉一(yi)周(zhou)。在木(mu)星的(de)(de)不(bu)同位置(zhi)上,得到其磁層的(de)(de)數據。此外(wai)它(ta)的(de)(de)軌道也(ye)是預(yu)留(liu)作(zuo)近(jin)距觀測衛(wei)星的(de)(de), 在1997年(nian)12月7日(ri),它(ta)開始執行(xing)其額外(wai)任(ren)務,多次近(jin)距在木(mu)衛(wei)一(yi)和木(mu)衛(wei)二上越過,最近(jin)的(de)(de)一(yi)次是于2001年(nian)12月15日(ri),距衛(wei)星表面僅180千米。

因(yin)為為了(le)(le)節(jie)約燃(ran)料,所以(yi)伽(jia)利(li)略(lve)號并未(wei)滅(mie)菌處理,為了(le)(le)避免其與可能(neng)存在(zai)生命的木(mu)衛(wei)二接觸(chu),伽(jia)利(li)略(lve)號探(tan)(tan)測器(qi)在(zai)2003年年9月21日(ri)墜(zhui)毀(hui)于木(mu)星(xing)(xing),以(yi)此結束其近(jin)14年的太空探(tan)(tan)索生涯。這將是(shi)美國宇航局自1999年以(yi)來首(shou)次控制探(tan)(tan)測器(qi)在(zai)地(di)球之外的天體上墜(zhui)毀(hui)。 伽(jia)利(li)略(lve)號對研究木(mu)星(xing)(xing)的衛(wei)星(xing)(xing)作出(chu)了(le)(le)很大的貢獻。在(zai)伽(jia)利(li)略(lve)號到達木(mu)星(xing)(xing)之前,人們一共只發(fa)現(xian)了(le)(le)16顆(ke)木(mu)星(xing)(xing)的衛(wei)星(xing)(xing)。伽(jia)利(li)略(lve)號到達后又發(fa)現(xian)了(le)(le)多個衛(wei)星(xing)(xing),使這個數字已(yi)經上升到了(le)(le)63個。

朱諾號探測

朱(zhu)諾號(hao)是NASA新疆界(jie)計(ji)劃前往木星(xing)探測的(de)(de)太空船(chuan)。于2011年(nian)(nian)8月5日(ri)從卡納維拉爾角空軍(jun)基(ji)地發(fa)射升空,預定于2016年(nian)(nian)7月抵達。探測器(qi)將放置在繞(rao)極軌道,研究木星(xing)的(de)(de)組成、重(zhong)力場、磁(ci)(ci)場和(he)磁(ci)(ci)層(ceng)和(he)磁(ci)(ci)極。朱(zhu)諾號(hao)也要搜索(suo)和(he)尋找這顆行星(xing)是如何形成的(de)(de)線索(suo),包(bao)括是否有巖石的(de)(de)核(he)心、存(cun)在大(da)氣(qi)層(ceng)深處的(de)(de)水量(liang)、質量(liang)的(de)(de)分布(bu)、風速可(ke)以達到618千米每(mei)小(xiao)時(384英里每(mei)小(xiao)時)的(de)(de)深度(du)。

朱諾號探測器

朱諾號探測(ce)(ce)器2011年8月(yue)5日(ri)發射,2013年10月(yue)9日(ri)利用地(di)球引力彈弓加速飛往(wang)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing),在2016年7月(yue)5日(ri)到達木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)軌(gui)道,展(zhan)開對木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的深入探測(ce)(ce)。此后,朱諾號每年大(da)約繞木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)運轉32圈, 探測(ce)(ce)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)內(nei)部的結構情況;測(ce)(ce)定木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大(da)氣成分;研究木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大(da)氣對流情況以及探討木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)場(chang)起源和磁(ci)層。通過它的探測(ce)(ce),科學家(jia)希望了(le)解(jie)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)這顆(ke)巨(ju)行星(xing)(xing)(xing)的形(xing)成、演化和本體內(nei)部結構以及木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)等。

撞擊事件

1993年(nian)(nian)3月24日,美(mei)國(guo)天(tian)文學家(jia)尤金(jin)·蘇(su)梅克(Eugene Merle Shoemaker)和卡羅琳·蘇(su)梅克(Carolyn Shoemaker)以(yi)及天(tian)文愛好者戴維·列維(David H. Levy),利用美(mei)國(guo)加州帕洛(luo)瑪天(tian)文臺的46厘米天(tian)文望遠(yuan)鏡發現了一顆(ke)彗星(xing),遂以(yi)他們的姓氏命名為蘇(su)梅克-列維9號彗星(xing)。這(zhe)顆(ke)彗星(xing)被發現一年(nian)(nian)零兩(liang)個多月后,于1994年(nian)(nian)7月16日至22日,斷(duan)裂成21個碎塊,其中最(zui)大(da)的一塊寬約4千米,以(yi)每秒(miao)60千米的速度連珠炮(pao)一般向木星(xing)撞去(qu)。

2009年(nian)7月(yue)21日(ri),澳大利亞一位業余(yu)天文愛好(hao)者(zhe)安東尼·衛(wei)斯理,在凌晨1點利用自家后院的14.5英寸反射式望遠鏡發(fa)現(xian)木(mu)星(xing)(xing)(xing)被彗(hui)(hui)星(xing)(xing)(xing)或者(zhe)小行星(xing)(xing)(xing)撞(zhuang)擊(ji)(ji),在木(mu)星(xing)(xing)(xing)表面留下地球(qiu)般大小的撞(zhuang)擊(ji)(ji)痕(hen)跡。美國航空航天局(ju)噴氣(qi)推進實驗室在20日(ri)晚上9點證實了衛(wei)斯理的發(fa)現(xian),并于21日(ri)證實木(mu)星(xing)(xing)(xing)在過去相當(dang)短一段時間內再(zai)次遭遇其他(ta)星(xing)(xing)(xing)體撞(zhuang)擊(ji)(ji),使木(mu)星(xing)(xing)(xing)南極附近落下黑色疤(ba)斑(ban)撞(zhuang)擊(ji)(ji)處上空的木(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣(qi)層出現(xian)一個地球(qiu)大小的空洞。2010年(nian)6月(yue)3日(ri),澳洲(zhou)的業余(yu)天文學家天文愛好(hao)者(zhe)觀(guan)測(ce)到(dao)一顆(ke)彗(hui)(hui)星(xing)(xing)(xing)的撞(zhuang)擊(ji)(ji),造成小于以前觀(guan)測(ce)到(dao)的事(shi)(shi)件(jian)。另一位菲律(lv)賓的業余(yu)天文學家也錄影捕捉到(dao)這次事(shi)(shi)件(jian)。

地理特征

木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)是一(yi)個巨大的(de)(de)(de)液態氫星(xing)(xing)(xing)體。隨著深度的(de)(de)(de)增加,在距離表面至少(shao)5000千米深處,液態氫在高壓和(he)高溫環境下形成(cheng)(cheng)。據推測,木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)中(zhong)心是一(yi)個含(han)硅酸鹽和(he)鐵等物質(zhi)組(zu)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)核(he)區,物質(zhi)組(zu)成(cheng)(cheng)與密度呈連(lian)續過渡。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)是氣態行(xing)星(xing)(xing)(xing)(又稱類(lei)木(mu)(mu)行(xing)星(xing)(xing)(xing)),即(ji)以非固體物質(zhi)為主要(yao)組(zu)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing),它是太(tai)陽(yang)系(xi)中(zhong)體積最大的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing),赤道(dao)直徑為142984千米。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)密度為1.326g/cm3,在氣體行(xing)星(xing)(xing)(xing)中(zhong)排行(xing)第二,但遠低于太(tai)陽(yang)系(xi)中(zhong)四個類(lei)地(di)行(xing)星(xing)(xing)(xing)。

質量大小

木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)(shi)太(tai)(tai)陽(yang)系其他(ta)行(xing)星(xing)(xing)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)總(zong)和的(de)(de)(de)2.5倍,由于(yu)它的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)(shi)如此(ci)巨大,因此(ci)太(tai)(tai)陽(yang)系的(de)(de)(de)質(zhi)心落在太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)表面之(zhi)(zhi)外(wai),距離(li)太(tai)(tai)陽(yang)中(zhong)心1.068太(tai)(tai)陽(yang)半徑。雖然木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)直徑是(shi)(shi)(shi)地球的(de)(de)(de)11倍,非常巨大,但是(shi)(shi)(shi)它的(de)(de)(de)密度(du)很低,所以(yi)木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)體積是(shi)(shi)(shi)地球的(de)(de)(de)1321倍,但質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)只(zhi)是(shi)(shi)(shi)地球的(de)(de)(de)318倍。木星(xing)(xing)的(de)(de)(de)半徑是(shi)(shi)(shi)太(tai)(tai)陽(yang)半徑的(de)(de)(de)十分(fen)之(zhi)(zhi)一,質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)只(zhi)為太(tai)(tai)陽(yang)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)千分(fen)之(zhi)(zhi)一,所以(yi)兩(liang)者的(de)(de)(de)密度(du)是(shi)(shi)(shi)相似(si)的(de)(de)(de)。“木星(xing)(xing)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)”(MJ或MJup)通常被(bei)作為描(miao)述其它天體(特別是(shi)(shi)(shi)系外(wai)行(xing)星(xing)(xing)和棕矮星(xing)(xing))的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)單位(wei)。因此(ci),例如系外(wai)行(xing)星(xing)(xing)HD 209458 b的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)(shi)0.69MJup,而(er)仙女(nv)座κb的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)(shi)12.8MJup。

理論模型顯示如果木星(xing)的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)比現今(jin)更大,而(er)不(bu)是318個地球質(zhi)(zhi)量(liang)(liang),它將(jiang)會(hui)繼(ji)續收(shou)(shou)縮(suo)。質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)上的(de)些許改(gai)變,不(bu)會(hui)讓木星(xing)的(de)半(ban)徑有明(ming)顯的(de)變化,大約要(yao)在500地球質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(1.6MJup)才會(hui)有明(ming)顯的(de)改(gai)變。盡管(guan)隨著質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)增(zeng)加,內部會(hui)因為壓力的(de)增(zeng)加而(er)縮(suo)小體(ti)積。結果是,木星(xing)被認為是一(yi)顆(ke)幾乎達(da)到(dao)了(le)行星(xing)結構和演(yan)化史所能(neng)決定的(de)最大半(ban)徑。隨著質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)增(zeng)加,收(shou)(shou)縮(suo)的(de)過程會(hui)繼(ji)續下去,直(zhi)到(dao)達(da)到(dao)可察覺的(de)恒(heng)星(xing)形(xing)成(cheng)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang),大約是50MJup的(de)高(gao)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)棕矮(ai)星(xing)。

然而,需(xu)要75倍(bei)的(de)(de)(de)木(mu)星(xing)質量(liang)(liang)才能(neng)(neng)使氫穩(wen)定的(de)(de)(de)融合(he)成為一顆(ke)恒星(xing)。最(zui)小的(de)(de)(de)紅矮星(xing),半徑大(da)(da)約只是(shi)木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)30%。盡管如此,木(mu)星(xing)仍然散(san)發出(chu)更(geng)多的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)。它(ta)(ta)接受(shou)來(lai)自太(tai)陽的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang),而內部產生的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)也(ye)幾乎和接受(shou)自太(tai)陽的(de)(de)(de)總能(neng)(neng)量(liang)(liang)相等(deng)。這些(xie)額外的(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)是(shi)由(you)開爾文(wen)-亥(hai)姆(mu)霍茲機制通過收(shou)縮產生的(de)(de)(de)。這個過程造(zao)成木(mu)星(xing)每(mei)年縮小約2厘米。當木(mu)星(xing)形成的(de)(de)(de)時候,它(ta)(ta)要比當前(qian)觀(guan)測(ce)到的(de)(de)(de)要略大(da)(da)一點。

大氣層

木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)高(gao)層大氣(qi)是由(you)體積或(huo)氣(qi)體分子(zi)百分率約(yue)88%~92%的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)和約(yue)7%~11%的(de)(de)(de)(de)氦(hai)(hai)所組成(cheng),剩余(yu)1%是其他氣(qi)體。由(you)于氦(hai)(hai)原子(zi)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)是氫(qing)(qing)原子(zi)的(de)(de)(de)(de)四倍,探討木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)組成(cheng)時比例會有(you)所改變:大氣(qi)層中(zhong)氫(qing)(qing)和氦(hai)(hai)分別(bie)占了總質量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)75%及24%,余(yu)的(de)(de)(de)(de)1%為(wei)其他氣(qi)體物質,包(bao)括微量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)甲烷(wan)(wan)、水蒸氣(qi)、氨(an)以及硅(gui)的(de)(de)(de)(de)化(hua)合物。另外(wai)(wai)木(mu)(mu)星(xing)也含有(you)微量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)碳、乙烷(wan)(wan)、硫化(hua)氫(qing)(qing)、氖、氧、磷化(hua)氫(qing)(qing)、硫等物質。大氣(qi)最外(wai)(wai)層有(you)冷凍的(de)(de)(de)(de)氨(an)的(de)(de)(de)(de)晶體。木(mu)(mu)星(xing)上也透過紅外(wai)(wai)線及紫外(wai)(wai)線測量(liang)(liang)(liang)發現(xian)微量(liang)(liang)(liang)苯和烴的(de)(de)(de)(de)存在。

木(mu)(mu)星大(da)氣(qi)層中(zhong)氫和氦的(de)(de)(de)(de)比(bi)例非常接近原始太(tai)陽星云的(de)(de)(de)(de)理論(lun)組(zu)成,然而,木(mu)(mu)星大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)惰性氣(qi)體是太(tai)陽的(de)(de)(de)(de)二至(zhi)(zhi)三倍(bei),高層大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)氖只占了總質量的(de)(de)(de)(de)百萬分之二十(shi),約為太(tai)陽比(bi)例的(de)(de)(de)(de)十(shi)分之一,氦也幾乎耗盡(jin),但仍有太(tai)陽中(zhong)氦的(de)(de)(de)(de)比(bi)例的(de)(de)(de)(de)80%。這個差距(ju)可(ke)能(neng)是由(you)于元(yuan)素降水至(zhi)(zhi)行星內部(bu)所造(zao)成。

由光譜學分析而言(yan),土星(xing)(xing)(xing)(xing)被認(ren)為和(he)木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)組成最(zui)為相似,但另外的(de)(de)氣體行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)、天王星(xing)(xing)(xing)(xing)與海王星(xing)(xing)(xing)(xing)相較(jiao)之下所含氫(qing)和(he)氦的(de)(de)比(bi)例較(jiao)低,由于沒(mei)有太空船實際深入大氣層的(de)(de)分析,除(chu)了木(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)之外的(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)仍沒(mei)有重(zhong)元素數量的(de)(de)精確(que)數據。

云層

木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)有(you)著(zhu)太陽系內(nei)最大(da)的(de)(de)行星(xing)(xing)大(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),跨越的(de)(de)高度超過5000千米(mi)。由于(yu)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)沒(mei)有(you)固體(ti)的(de)(de)表面(mian),它的(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)基礎通常被(bei)認為(wei)是大(da)氣(qi)(qi)(qi)壓力等(deng)于(yu)1MPa(10bar),或(huo)十倍于(yu)地球表面(mian)壓力之(zhi)(zhi)處。木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)被(bei)分為(wei)四(si)個層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)次:對(dui)流層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、平流層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)、增(zeng)溫層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)和(he)散逸層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)。不同于(yu)地球的(de)(de)大(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)沒(mei)有(you)中氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),沒(mei)有(you)固體(ti)的(de)(de)表面(mian),大(da)氣(qi)(qi)(qi)最底層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)對(dui)流層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng),平穩地轉換進(jin)入行星(xing)(xing)的(de)(de)流體(ti)內(nei)部。這是溫度和(he)壓力在氫和(he)氦的(de)(de)臨(lin)界點之(zhi)(zhi)上造成的(de)(de)結(jie)果,意味(wei)著(zhu)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)和(he)液體(ti)的(de)(de)相(xiang)位(wei)之(zhi)(zhi)間沒(mei)有(you)明確(que)的(de)(de)界限存在。

木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)組(zu)成(cheng)按分子數量來看,81%是氫(qing),18%是氦,按質量則(ze)分別(bie)是75%和(he)(he)24%。只有約1%左(zuo)右的(de)(de)(de)(de)其他氣(qi)(qi)體(ti),其中(zhong)(zhong)(zhong)包括甲烷、水蒸氣(qi)(qi)、氨氣(qi)(qi)等。這與(yu)太(tai)陽(yang)(yang)系(xi)的(de)(de)(de)(de)前身——原(yuan)始(shi)太(tai)陽(yang)(yang)星(xing)(xing)(xing)云(yun)的(de)(de)(de)(de)組(zu)成(cheng)相(xiang)近,但(dan)木(mu)星(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)(zhong)較(jiao)重(zhong)元素的(de)(de)(de)(de)比(bi)例卻(que)比(bi)原(yuan)始(shi)太(tai)陽(yang)(yang)星(xing)(xing)(xing)云(yun)多數倍。同為氣(qi)(qi)體(ti)行星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)土星(xing)(xing)(xing)也是類似的(de)(de)(de)(de)組(zu)成(cheng),但(dan)天(tian)王星(xing)(xing)(xing)及海王星(xing)(xing)(xing)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)和(he)(he)氦就(jiu)少得多。由(you)于木(mu)星(xing)(xing)(xing)有較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)內(nei)部能源,致使(shi)其赤道(dao)與(yu)兩極(ji)溫差(cha)不大,不超(chao)過3℃,因(yin)此木(mu)星(xing)(xing)(xing)上南北風(feng)很小,主(zhu)要(yao)是東西風(feng),最大風(feng)速達130~150米/秒。木(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)充滿了稠密活(huo)躍(yue)的(de)(de)(de)(de)云(yun)系(xi)。各種(zhong)顏(yan)色的(de)(de)(de)(de)云(yun)層(ceng)像(xiang)波浪一樣在激烈翻騰著。在木(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)還觀(guan)測(ce)到有閃電和(he)(he)雷(lei)暴。由(you)于木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)快速自轉,因(yin)此能在它的(de)(de)(de)(de)大氣(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)觀(guan)測(ce)到與(yu)赤道(dao)平行的(de)(de)(de)(de)、明暗交替的(de)(de)(de)(de)帶(dai)紋其中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)亮(liang)帶(dai)是向上運動的(de)(de)(de)(de)區(qu)域,暗紋則(ze)是較(jiao)低和(he)(he)較(jiao)暗的(de)(de)(de)(de)云(yun)。

木星表面有紅、褐、白等五彩繽紛的(de)(de)條紋(wen)圖案,可(ke)以推測木星大氣中的(de)(de)風向(xiang)是平(ping)行(xing)于赤道方向(xiang),因區(qu)域的(de)(de)不同而交(jiao)互(hu)吹著西風及東風,是木星大氣的(de)(de)一項明顯特征。大氣中含有極(ji)微(wei)的(de)(de)甲烷、乙炔之類的(de)(de)有機(ji)(ji)成分,而且有打(da)雷現象生成有機(ji)(ji)物的(de)(de)概率相當大。

大紅斑與渦旋

木星(xing)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)位(wei)于(yu)南緯23°處,長2萬千米(mi),寬(kuan)1.1萬千米(mi)。探(tan)測(ce)器發現,大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)是(shi)(shi)(shi)一團激烈上升的(de)(de)(de)氣流,呈深褐色(se)(se)。這個(ge)(ge)彩色(se)(se)的(de)(de)(de)氣旋以逆(ni)時(shi)針(zhen)方(fang)向(xiang)轉動。在大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)中(zhong)心部分有(you)(you)個(ge)(ge)小顆(ke)粒,是(shi)(shi)(shi)大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)的(de)(de)(de)核,其大(da)(da)(da)(da)小約幾百(bai)千米(mi)。這個(ge)(ge)核在周(zhou)圍(wei)的(de)(de)(de)反時(shi)針(zhen)漩(xuan)渦運動中(zhong)維(wei)持(chi)不(bu)動。大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)的(de)(de)(de)壽命(ming)(ming)很長,可(ke)維(wei)持(chi)幾百(bai)年(nian)或更久。早在1665年(nian),意大(da)(da)(da)(da)利天文(wen)學家卡(ka)西(xi)尼(ni)就(jiu)發現了它。大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)艷麗的(de)(de)(de)紅(hong)(hong)色(se)(se)令人(ren)印象(xiang)深刻,顏色(se)(se)似乎來自紅(hong)(hong)磷(lin)。大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)的(de)(de)(de)自轉是(shi)(shi)(shi)逆(ni)時(shi)針(zhen)方(fang)向(xiang),周(zhou)期大(da)(da)(da)(da)約是(shi)(shi)(shi)六(liu)天。大(da)(da)(da)(da)紅(hong)(hong)斑(ban)(ban)的(de)(de)(de)長度(du)(du)是(shi)(shi)(shi)24000至(zhi)40000千米(mi),寬(kuan)度(du)(du)是(shi)(shi)(shi)12000至(zhi)14000千米(mi)。它的(de)(de)(de)直徑大(da)(da)(da)(da)到可(ke)以容得下2至(zhi)3顆(ke)地球。這個(ge)(ge)風(feng)暴的(de)(de)(de)最(zui)大(da)(da)(da)(da)高度(du)(du)比(bi)周(zhou)圍(wei)的(de)(de)(de)云(yun)層(ceng)高出約8千米(mi)。風(feng)暴通常都發生在巨行星(xing)大(da)(da)(da)(da)氣層(ceng)的(de)(de)(de)湍流內,木星(xing)也有(you)(you)白色(se)(se)和棕(zong)色(se)(se)的(de)(de)(de)鵝蛋(dan)(dan)形(xing)風(feng)暴,但較小的(de)(de)(de)那些風(feng)暴通常都不(bu)會被命(ming)(ming)名。白色(se)(se)的(de)(de)(de)鵝蛋(dan)(dan)傾向(xiang)于(yu)包含大(da)(da)(da)(da)氣層(ceng)上層(ceng),相對較低(di)溫的(de)(de)(de)云(yun)。棕(zong)色(se)(se)鵝蛋(dan)(dan)形(xing)是(shi)(shi)(shi)較溫暖(nuan)和位(wei)于(yu)普通云(yun)層(ceng)。這種風(feng)暴持(chi)續的(de)(de)(de)時(shi)間可(ke)以只有(you)(you)幾個(ge)(ge)小時(shi),也可(ke)以長達數(shu)個(ge)(ge)世(shi)紀。

表層地理

磁場

木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)強(qiang)度是地球的(de)(de)(de)(de)(de)(de)14倍(bei),范圍(wei)從赤道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)4.2高(gao)斯(0.42mT)到極(ji)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)10至14高(gao)斯(1.0~1.4mT),是太(tai)(tai)陽(yang)系(xi)最強(qiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)(除了太(tai)(tai)陽(yang)黑子(zi)(zi))。環繞著行星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是松弱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)環系(xi)統和強(qiang)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)(木星(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)十分強(qiang)大(da),其背對太(tai)(tai)陽(yang)一面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)甚至延伸至土星(xing)(xing)(xing)軌(gui)道(dao))。這(zhe)個場(chang)被認為是由渦流(liu)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)——旋流(liu)運動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)導電(dian)材料——核心(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液態金屬氫(qing)(qing)。在(zai)埃歐衛(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)火山釋放出大(da)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二氧化硫(liu)(liu),形成(cheng)沿著衛(wei)星(xing)(xing)(xing)軌(gui)道(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)環。這(zhe)些氣(qi)體(ti)在(zai)磁(ci)(ci)(ci)層(ceng)(ceng)內被電(dian)離(li),生成(cheng)硫(liu)(liu)和氧的(de)(de)(de)(de)(de)(de)離(li)子(zi)(zi)。它們(men)與源自木星(xing)(xing)(xing)大(da)氣(qi)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)離(li)子(zi)(zi),在(zai)木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤道(dao)平面形成(cheng)等離(li)子(zi)(zi)片。這(zhe)些片狀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)等離(li)子(zi)(zi)與行星(xing)(xing)(xing)一起轉動(dong),造成(cheng)進入磁(ci)(ci)(ci)場(chang)平面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變形偶極(ji)磁(ci)(ci)(ci)場(chang)。在(zai)等離(li)子(zi)(zi)片內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)流(liu)產(chan)生強(qiang)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無線電(dian)訊號(hao),造成(cheng)范圍(wei)在(zai)0.6至30MHz的(de)(de)(de)(de)(de)(de)爆發(fa)。

木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)范圍(wei)大(da)而且結構復雜,在(zai)距(ju)離木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)140萬(wan)~700萬(wan)千米之間(jian)的(de)(de)(de)(de)巨(ju)大(da)空(kong)間(jian)都(dou)是木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)層(ceng);而地(di)(di)(di)球的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)層(ceng)只在(zai)距(ju)地(di)(di)(di)心5萬(wan)~7萬(wan)千米的(de)(de)(de)(de)范圍(wei)內。木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)五個大(da)衛星(xing)(xing)(xing)(木(mu)(mu)(mu)衛一(yi)至(zhi)木(mu)(mu)(mu)衛五) [1]  都(dou)被木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)磁(ci)(ci)層(ceng)所覆蓋,使之免遭太(tai)陽風的(de)(de)(de)(de)襲擊。地(di)(di)(di)球周(zhou)圍(wei)有條稱(cheng)為范艾倫(lun)帶的(de)(de)(de)(de)輻(fu)射(she)帶,木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)周(zhou)圍(wei)也有這樣的(de)(de)(de)(de)輻(fu)射(she)帶。旅行者1號還發現木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)背向太(tai)陽的(de)(de)(de)(de)一(yi)面有3萬(wan)千米長的(de)(de)(de)(de)北極光。1981年(nian)初,當(dang)旅行者2號早已(yi)離開木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)飛奔土星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)途中,曾再次受到(dao)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)場的(de)(de)(de)(de)影響。由此看(kan)來,木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)(ci)尾至(zhi)少拖(tuo)長到(dao)了6000萬(wan)千米以外。

木星的(de)(de)磁(ci)氣(qi)圈(quan)分布范圍比地球磁(ci)氣(qi)圈(quan)的(de)(de)范圍大上100多倍(bei),是(shi)太(tai)陽(yang)系(xi)中(zhong)最(zui)大的(de)(de)磁(ci)氣(qi)圈(quan)。由于太(tai)陽(yang)風和(he)磁(ci)氣(qi)圈(quan)的(de)(de)作用木星也和(he)地球一樣在極區有極光產生,強度約為地球的(de)(de)100倍(bei)。

內熱

木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)正(zheng)在向其宇宙空間釋(shi)放(fang)巨(ju)大(da)能(neng)(neng)(neng)量(liang)。它所(suo)放(fang)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)是它所(suo)獲(huo)得太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)能(neng)(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩倍。這說明木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)釋(shi)放(fang)能(neng)(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半來自(zi)于它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內部(bu)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)內部(bu)存在熱(re)源。有人認為(wei)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)能(neng)(neng)(neng)可能(neng)(neng)(neng)是木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)形成(cheng)時,由引力(li)勢能(neng)(neng)(neng)轉變(bian)而來,被液態(tai)氫大(da)規模對流到表(biao)面上。太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)之(zhi)所(suo)以(yi)不斷放(fang)射(she)出(chu)(chu)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光和(he)熱(re),是因為(wei)太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)內部(bu)時刻進(jin)行著核聚(ju)變(bian)反(fan)應(ying)(ying),在核聚(ju)變(bian)過程中釋(shi)放(fang)出(chu)(chu)大(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)是一個(ge)巨(ju)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)液態(tai)氫星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)球(qiu),本身已具備(bei)了(le)無(wu)法比擬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)然核燃(ran)料,加(jia)(jia)之(zhi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)中心溫度(du)(du)已達(da)到了(le)28萬K,具備(bei)了(le)進(jin)行熱(re)核反(fan)應(ying)(ying)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫條(tiao)件。至于熱(re)核反(fan)應(ying)(ying)所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高壓(ya)條(tiao)件,就木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)收縮速度(du)(du)和(he)對太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)放(fang)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)量(liang)及攜(xie)能(neng)(neng)(neng)粒子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸積特性來看(kan),木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)在經過幾十億年的(de)(de)(de)(de)(de)(de)演化之(zhi)后,中心壓(ya)可達(da)到最初核反(fan)應(ying)(ying)時所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)水平。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)分十分相似,但(dan)是卻沒有像太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)那樣燃(ran)燒起來,是因為(wei)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)太(tai)(tai)(tai)(tai)小。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)要成(cheng)為(wei)像太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)那樣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),需(xu)要將質(zhi)量(liang)增(zeng)加(jia)(jia)80倍才行,根據天(tian)文學家的(de)(de)(de)(de)(de)(de)計算,只(zhi)有質(zhi)量(liang)大(da)于太(tai)(tai)(tai)(tai)陽(yang)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)7%,才能(neng)(neng)(neng)進(jin)行氘聚(ju)變(bian)反(fan)應(ying)(ying),發出(chu)(chu)光和(he)熱(re)。

內部結構

木(mu)星(xing)(xing)(xing)有一(yi)個(ge)石質的(de)(de)內核,由鐵(tie)和(he)硅組成(cheng)。向(xiang)外(wai)是(shi)(shi)(shi)由巖石與氫(qing)(qing)(qing)的(de)(de)混合顆粒(li)物組成(cheng),無明確的(de)(de)邊界,在(zai)(zai)(zai)向(xiang)外(wai)被一(yi)層含(han)有少量氦(hai),主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)氫(qing)(qing)(qing)元素的(de)(de)液(ye)(ye)態金(jin)(jin)屬氫(qing)(qing)(qing)包覆著(zhu)。內核上(shang)則是(shi)(shi)(shi)大(da)(da)部分的(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)物質集結地,以液(ye)(ye)態氫(qing)(qing)(qing)的(de)(de)形(xing)式存在(zai)(zai)(zai)。這(zhe)些木(mu)星(xing)(xing)(xing)上(shang)最(zui)普通的(de)(de)形(xing)式基(ji)礎(chu)可能只在(zai)(zai)(zai)40億帕(pa)壓強(qiang)(qiang)下才存在(zai)(zai)(zai),木(mu)星(xing)(xing)(xing)內部就是(shi)(shi)(shi)這(zhe)種環境(土星(xing)(xing)(xing)也是(shi)(shi)(shi))液(ye)(ye)態金(jin)(jin)屬氫(qing)(qing)(qing)由離子(zi)化的(de)(de)質子(zi)與電子(zi)組成(cheng)。在(zai)(zai)(zai)木(mu)星(xing)(xing)(xing)內部的(de)(de)溫度壓強(qiang)(qiang)下氫(qing)(qing)(qing)氣(qi)是(shi)(shi)(shi)液(ye)(ye)態的(de)(de),而(er)非氣(qi)態,這(zhe)使它成(cheng)為了木(mu)星(xing)(xing)(xing)磁(ci)場的(de)(de)電子(zi)指揮者與根源,木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)磁(ci)場強(qiang)(qiang)度大(da)(da)約10高斯,比地球大(da)(da)10倍。同樣在(zai)(zai)(zai)這(zhe)一(yi)層也可能含(han)有一(yi)些氦(hai)和(he)微量的(de)(de)冰。木(mu)星(xing)(xing)(xing)還是(shi)(shi)(shi)天空中已知的(de)(de)最(zui)強(qiang)(qiang)的(de)(de)射電源之一(yi)。

木星內部(bu)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)和壓(ya)力(li),由于開爾文-亥姆霍茲機制穩定地朝向核(he)(he)心(xin)(xin)增加。在壓(ya)力(li)為10帕(pa)的(de)(de)(de)“表面”,溫(wen)度(du)大(da)約(yue)(yue)是340K(67℃;152℉)。在氫相變(bian)的(de)(de)(de)區域——溫(wen)度(du)達到臨(lin)界點——氫成為金屬(shu),相變(bian)溫(wen)度(du)是10000K(9700℃;17500℉),壓(ya)力(li)為200GPa。在核(he)(he)心(xin)(xin)邊(bian)界的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)估(gu)計為36000K(35700℃;64300℉),同(tong)時內部(bu)的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)大(da)約(yue)(yue)是3000~4500GPa。

文化

世界紀錄

木星(xing)(xing)(xing)是(shi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)中(zhong)(zhong)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)、一天時長最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)短的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)、被最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)多航天器到訪過的(de)(de)(de)(de)外行星(xing)(xing)(xing)、擁(yong)有(you)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)多特洛伊小行星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)、太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)中(zhong)(zhong)擁(yong)有(you)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)活躍火山的(de)(de)(de)(de)天體以及(ji)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)中(zhong)(zhong)密度最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大的(de)(de)(de)(de)衛星(xing)(xing)(xing),木星(xing)(xing)(xing)擁(yong)有(you)衛星(xing)(xing)(xing)上最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)多的(de)(de)(de)(de)隕石(shi)坑(keng)、最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)磁場、太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)中(zhong)(zhong)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)強(qiang)大的(de)(de)(de)(de)極光(guang)、太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)中(zhong)(zhong)最(zui)(zui)(zui)(zui)(zui)大的(de)(de)(de)(de)反氣(qi)旋風暴(bao)。(吉尼斯世界紀錄)

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