木星(資料)
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,為太陽(yáng)系八大行星之一,距太陽(yáng)(由近及遠)順序為第五,亦為太陽(yáng)系體積最大、自轉最快的行星。木星主要由氫和氦組成,中心溫度估計高達30,500c。古代中國稱(chēng)之歲星,取其繞行天球一周為12年,與地支相同之故。西方語(yǔ)言一般稱(chēng)之朱比特(拉丁語(yǔ):jupiter),源自羅馬神話(huà)中的眾神之王、相當于希臘神話(huà)中的宙斯。公轉軌道:距太陽(yáng)778,330,000千米(5.203天文單位)公轉周期:木星繞太陽(yáng)公轉的周期為4332.589天,約合11.86年。自轉周期:木星赤道部分的自轉周期為9小時(shí)50分30秒,兩極地區的自轉周期稍慢一些。直徑:142,800千米(赤道),133800千米(兩極)質(zhì)量:1.90*10^27千克平均密度:1.33(水是1)核心密度:160(水是1)表面重力加速度:23.12米每二次方秒。逃逸速度:60.2千米/秒質(zhì)量(與地球比):317.89體積(與地球比)1316表層溫度:其表面有效溫度值為-168c,而地球觀(guān)測值為-139c。木星在太陽(yáng)系的八大行星中體積和質(zhì)量最大,它有著(zhù)極其巨大的質(zhì)量,是其它七大行星總和的2.5倍還多,是地球的317.89倍,而體積則是地球的1,316倍。按照與太陽(yáng)的距離由近到遠排,木星位列第五。同時(shí),木星還是太陽(yáng)系中自轉最快的行星,自轉一周只需要9小時(shí)50分30秒,所以木星并不是正球形的,而是兩極扁,赤道鼓的三軸不等橢球體,扁平顯著(zhù)。木星是天空中第四亮的星星,僅次于太陽(yáng)、月球和金星(在有的時(shí)候,木星會(huì )比火星稍暗,但有時(shí)卻要比金星還要亮),因為木星體積巨大,反射太陽(yáng)光的能力也強。木星主要由氫和氦組成,其中氫元素含量是82%,氦元素含量是17%,其他僅為1%,中心溫度估計高達30,500c。木星表面有一個(gè)大紅斑,位于木星赤道南部,從東到西最長(cháng)時(shí)有48,000千米,最小時(shí)也有20000多千米,從北到南最長(cháng)有14,000千米,最短時(shí)也有11000千米,面積大約453,250,000平方千米,能容納三個(gè)地球。對于它是什么目前仍有爭論,很多人認為它是一個(gè)永不停息的旋風(fēng),這個(gè)大紅斑是1665年由法國后裔的天文學(xué)家卡西尼發(fā)現,距今300多年了形狀一直沒(méi)有改變。早在史前木星就已被人類(lèi)所知曉。根據伽利略1610年1月7日夜對木星四顆衛星:木衛一,木衛二,木衛三和木衛四(現常被稱(chēng)作伽利略衛星)的觀(guān)察,它們是不以地球為中心運轉的第一個(gè)發(fā)現,也是贊同哥白尼的日心說(shuō)的有關(guān)行星運動(dòng)的主要依據。許多年來(lái)人們一直認為木衛三是1609年由伽利略通過(guò)他自制的望遠鏡發(fā)現的,連同木衛一、木衛二、木衛四被稱(chēng)為伽利略衛星。其實(shí)木衛三是中國戰國時(shí)代的天文學(xué)家甘德發(fā)現的,他著(zhù)有和兩書(shū),可惜均已失傳。唐朝天文學(xué)家瞿曇悉達編著(zhù)的第二十三卷中有這樣的記載“甘氏曰:?jiǎn)伍懼畾q,攝提格在卯,歲星在子,與須女、虛、危晨出夕入,其狀甚大有光,若有小赤星附于其側,是謂同盟”。甘德早在公元前346年發(fā)現了木衛三,比伽利略早了將近2000年。木星圖像(30張)氣態(tài)行星氣態(tài)行星沒(méi)有實(shí)體表面,它們的氣態(tài)物質(zhì)密度只是由深度的變大而不斷加大(我們從它們表面相當于1個(gè)大氣壓處開(kāi)始算它們的半徑和直徑)。我們所看到的通常是大氣中云層的頂端,壓強比1個(gè)大氣壓略高。木星由82%的氫和17%的氦(原子數之比,75/25%的質(zhì)量比)及微量的甲烷、水、氨水和“石頭”組成。木星的大氣層很濃厚,厚度達3000千米,在大氣層之下有一層厚達27000公里的液態(tài)氫層,再下面是金屬氫,這與形成整個(gè)太陽(yáng)系的原始的太陽(yáng)系星云的組成十分相似。土星有一個(gè)類(lèi)似的組成,也是一層濃密的大氣層,大氣層下有一層厚達26000公里的液態(tài)氫層,再下面也是金屬氫。但天王星與海王星的組成中,氫和氦的量就少一些了。我們得到的有關(guān)木星內部結構的資料(及其他氣態(tài)行星)來(lái)源很不直接,并有了很長(cháng)時(shí)間的停滯。(來(lái)自伽利略號的木星大氣數據只探測到了云層下150千米處)石質(zhì)的內核木星可能有一個(gè)石質(zhì)的內核,相當于10-15個(gè)地球的質(zhì)量。內核上則是大部分的行星物質(zhì)集結地,以液態(tài)氫的形式存在。這些木星上最普通的形式基礎可能只在40億帕壓強下才存在,木星內部就是這種環(huán)境(土星也是)。液態(tài)金屬氫由離子化的質(zhì)子與電子組成(類(lèi)似于太陽(yáng)的內部,不過(guò)溫度低多了)。在木星內部的溫度壓強下,氫氣是液態(tài)的,而非氣態(tài),這使它成為了木星磁場(chǎng)的電子指揮者與根源,木星的磁場(chǎng)強度大約10高斯,比地球大10倍。同樣在這一層也可能含有一些氦和微量的冰。木星還是天空中已知的最強的射電源之一。最外層主要由普通的氫氣與氦氣分子組成,它們在內部是液體,而在較外部則氣體化了,我們所能看到的就是這深邃的一層的較高處。水、二氧化碳、甲烷及其他一些簡(jiǎn)單氣體分子在此處也有一點(diǎn)兒。云層的三個(gè)明顯分層中被認為存在著(zhù)氨冰,銨水硫化物和冰水混合物。然而,來(lái)自伽利略號的證明的初步結果表明云層中這些物質(zhì)極其稀少(一個(gè)儀器看來(lái)已檢測了最外層,另一個(gè)同時(shí)可能已檢測了第二外層)。但這次證明的地表位置十分不同尋常--基于地球的望遠鏡觀(guān)察及更多的來(lái)自伽利略號軌道飛船的最近觀(guān)察提示這次證明所選的區域很可能是那時(shí)候木星表面最溫暖又是云層最少的地區。來(lái)自伽利略號的大氣層數據同樣證明那里的水比預計的少得多,原先預計木星大氣所包含的氧是目前太陽(yáng)的兩倍(算上充足的氫來(lái)生成水),但目前實(shí)際集中的比太陽(yáng)要少。另外一個(gè)驚人的消息是大氣外層的高溫和它的密度。行星表面有高速颶風(fēng)木星和其他氣態(tài)行星表面有高速颶風(fēng),風(fēng)速達每小時(shí)400千米,并被限制在狹小的緯度范圍內,在接近緯度的風(fēng)吹的方向又與其相反。這些帶中輕微的化學(xué)成分與溫度變化造成了多彩的地表帶,支配著(zhù)行星的外貌。光亮的表面帶被稱(chēng)作區(zones),暗的叫作帶(belts)。這些木星上的帶子很早就被人們知道了,但帶子邊界地帶的漩渦則由旅行者號飛船第一次發(fā)現。伽利略號飛船發(fā)回的數據表明表面風(fēng)速比預料的快得多(大于400英里每小時(shí)),并延伸到根所能觀(guān)察到的一樣深的地方,大約向內延伸有數千千米。木星的大氣層也被發(fā)現相當紊亂,這表明由于它內部的熱量使得颶風(fēng)在大部分急速運動(dòng),不像地球只從太陽(yáng)處獲取熱量。木星表面云層的多彩可能是由大氣中化學(xué)成分的微妙差異及其作用造成的,可能其中混入了硫的混合物,造就了五彩繽紛的視覺(jué)效果,但是其詳情仍無(wú)法知曉。色彩的變化與云層的高度有關(guān):最低處為藍色,跟著(zhù)是棕色與白色,最高處為紅色。我們通過(guò)高處云層的洞才能看到低處的云層。木星表面的大紅斑早在300年前就被地球上的觀(guān)察所知曉(這個(gè)發(fā)現常歸功于卡西尼,或是17世紀的roberthooke)。大紅斑是個(gè)長(cháng)25,000千米,跨度12,000千米的橢圓,足以容納兩個(gè)地球。其他較小一些的斑點(diǎn)也已被看到了數十年了。紅外線(xiàn)的觀(guān)察加上對它自轉趨勢的推導顯示大紅斑是一個(gè)高壓區,那里的云層頂端比周?chē)貐^特別高,也特別冷。類(lèi)似的情況在土星和海王星上也有。目前還不清楚為什么這類(lèi)結構能持續那么長(cháng)的一段時(shí)間。內核處可能高達20,000開(kāi)木星向外輻射能量,比起從太陽(yáng)處收到的來(lái)說(shuō)要多。木星內部很熱:內核處可能高達20,000開(kāi)。該熱量的產(chǎn)量是由開(kāi)爾文-赫爾姆霍茲原理生成的(行星的慢速重力壓縮)。(木星并不是像太陽(yáng)那樣由核反應產(chǎn)生能量,它太小因而內部溫度不夠引起核反應的條件。)這些內部產(chǎn)生的熱量可能很大地引發(fā)了木星液體層的對流,并引起了我們所見(jiàn)到的云頂的復雜移動(dòng)過(guò)程。土星與海王星在這方面與木星類(lèi)似,奇怪的是,天王星則不。木星與氣態(tài)行星所能達到的最大直徑一致。如果組成又有所增加,它將因重力而被壓縮,使得全球半徑只稍微增加一點(diǎn)兒。一顆恒星變大只能是因為內部的熱源(核能)關(guān)系,但木星要變成恒星的話(huà),質(zhì)量起碼要再變大80倍。有較強的磁場(chǎng)宇宙飛船發(fā)回的考察結果表明,木星有較強的磁場(chǎng),表面磁場(chǎng)強度達3~14高斯,比地球表面磁場(chǎng)強得多(地球表面磁場(chǎng)強度只有0.3~0.8高斯)。木星磁場(chǎng)和地球的一樣,是偶極的,磁軸和自轉軸之間有10°8′的傾角。木星的正磁極指的不是北極,而是南極,這與地球的情況正好相反。由于木星磁場(chǎng)與太陽(yáng)風(fēng)的相互作用,形成了木星磁層。木星磁層的范圍大而且結構復雜,在距離木星140萬(wàn)~700萬(wàn)公里之間的巨大空間都是木星的磁層;而地球的磁層只在距地心5~7萬(wàn)公里的范圍內。木星的四個(gè)大衛星都被木星的磁層所屏蔽,使之免遭太陽(yáng)風(fēng)的襲擊。地球周?chē)袟l稱(chēng)為范艾倫帶的輻射帶,木星周?chē)灿羞@樣的輻射帶?!奥眯姓?號”還發(fā)現木星背向太陽(yáng)的一面有3萬(wàn)公里長(cháng)的北極光。1981年初,當“旅行者2號”早已離開(kāi)木星磁層飛奔土星的途中,曾再次受到木星磁場(chǎng)的影響。由此看來(lái),木星磁尾至少拖長(cháng)到6000萬(wàn)公里,已達到土星的軌道上。木星的兩極有極光,這似乎是從木衛一上火山噴發(fā)出的物質(zhì)沿著(zhù)木星的引力線(xiàn)進(jìn)入木星大氣而形成的。木星有光環(huán)。光環(huán)系統是太陽(yáng)系巨行星的一個(gè)共同特征,主要由黑色碎石塊和雪團等物質(zhì)組成。木星的光環(huán)很難觀(guān)測到,它沒(méi)有土星那么顯著(zhù)壯觀(guān),但也可以分成四圈。木星環(huán)約有9400公里寬,但厚度不到30公里,光環(huán)繞木星旋轉一周需要大約7小時(shí)。木星(資料)在線(xiàn)