书城童书太空迷幻漫游
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第23章 木星是太阳系的小太阳

木星和它的18个行星,在太阳系中自成一个体系,科学家称之为“小太阳系”。科学家指出,木星现在已经相当庞大了,但它还在继续增大膨胀之中。

太阳系之中最大的行星,毫无疑问的是木星!

木星和土星属于巨行星,质量和体积都相当庞大。木星的直径是地球的11倍。体积相当于1316个地球,重量要比太阳系中其他八大行星加在一起还大一倍多。

木星沿椭圆形轨道绕太阳运转,距离太阳平均约7亿千米,公转速度每秒13.06千米,公转一周是地球上的11.8年,自转一周则是9时50分30秒,是九大行星中自转速度最快的星球。

木星呈扁圆形,外面被白色、橙色、褐色、棕色的云层包裹着,有一个很大的红斑时隐时现。

这个大红斑到底是什么,又是怎样形成的,在太空探测器未实地勘查之前,一直是个未解之谜。

20世纪70年代以来,美国曾经发射4艘太空飞船——“先锋号”、“旅行者号”飞过木星,拍摄了几万张空照图片,科学家仔细分析这些资料后,发现了木星的许多秘密。

过去,科学家只知道土星和天王星外表有光环,SIT彩色空照图片和分析数据后,惊奇地发现木星外表也有光环。这个新发现,使木星成为太阳系中第三个发现光环的行星。

木星的光环宽达数千千米,厚30多千米,距离木星的中心大约12.8万千米。

科学家指出,这个光环由黑色的碎石块组成,石块有大有小,大的直径数百米,小的直径十几米。这些石块围绕着木星运转,每7个小时转完一圈。

木星的大气里有两种与赤道平行的云带:一种是白色偏黄色的云带,比较明亮;另一种是红棕色云带,色泽比较阴暗。从木星的南极到北极,总共有17条云带,相当绚丽壮观。

科学家根据“先锋号”太空船观测推定,白色偏黄色的云带,温度为-144℃,位于大气的上层,是木星内部的加热气体上升后冷却凝结而成的氨结晶。至于红棕色云带的温度为-137℃,可能是下降气流,成分则是硫酸氢铵结晶。

“先锋号”太空船所拍摄的彩色空照图片显现,木星的云层很美丽,有白色的,橙色的,也有棕黄色的,可以说是五彩缤纷。

木星云层中还漂浮着一些奇特的斑点,最明显的是像眼睛那样的“大红斑”,早在1665年,意大利天文学家卡西尼就已经发现这种忽隐忽现的奇怪斑点。

大红斑的大小、形状、颜色不断在变化,颜色有时是粉红色,有时又是深红色的,有时则是鲜艳的橙色。

这个令科学家百思不解的大红斑究竟是什么东西呢?直到“旅行者号”太空船飞经木星附近进行探测后,这个谜题才真相大白。原来,它是木星大气中的一个大漩涡,以逆时针方向转动,就像地球上的台风一样,但是它的规模要比台风大出许多倍,持续时间也长得多。

过去,科学家们曾经猜测,木星是一个与地球完全不同的气态行星。经过太空船探测结果显示,木星果然是个液氢球体,表面没有固体的外壳,是一层厚1千千米的大气,在900米深处,温度0℃~100℃,压力4.5~10个大气压。在1000~25000千米深处,为液氢热,温度逐步升高到11000℃,大气压逐步升高到300万度,氢气被压缩成液氢。在25000~36000千米深处是金属氢,在这里分子状态的氢在高压下变成原子状态,电子变成自由电子,成为金属氢。

到了木星中心处,是固态岩芯,半径约1万千米。

液态金属氢的高速旋转和强烈的对流使木星产生强大的磁场,强度是地球磁场的17000倍。

木星还有强烈的辐射和相当于数百万次闪电那样巨大能量的爆发。来自太阳风的带电粒子被木星的磁场所捕获,形成与地球的范·艾伦带相同的内外两层的辐射带。

太空探测器曾在木星背向太阳的一面,发现3万千米长的北极光,这是太阳系的行星中除地球外,迄今发现的唯一的北极光。科学家解释说,这意味着木星的大气被许多能量粒子轰击,进而使大气发光。

木星和它的18个卫星,在太阳系中自成一个体系,科学家称之为“小太阳系”。

科学家指出,木星现在已经相当庞大了,但它还在继续增大膨胀之中。原因在于,太阳抛射出去的粒子流,绝大部分都被木星捕获,木星因而越变越大了。

科学家还发现,木星放射出来的能量明显多于它从太阳吸收的能量,因而认为木星的内部具有热核能源。

一些科学家还预测,木星不仅仅是个行星,将来可能发展成恒星,使现在的太阳系一分为二,成为两个恒星系。

18颗行星绕着木星运行,有时被遮于木星后面,有时在木星面前掠过;有时落进木星的影子里,有时行星的影子投射到木星上。

太空船针对木星4颗较大的卫星进行摄影探测的结果,也发现了许多前所未见的景象。

例如,木卫一全部由岩石组成,体积比月球稍大,上面至少有6座活火山,有几处火山正在爆发,以每小时1600千米的速度向外喷射着,浓厚的烟尘上升到500千米的高空,远比地球上的火山爆发规模庞大许多!这是科学家在地球以外的星球第一次发现火山爆发。

太空船还发现木卫一具有薄的电离层,这意味着它的表面有大气存在。而在一些峡谷中,蜿蜒着一条条血红色的“河流”,夹杂着一些黑色、黄色的斑点,两侧镶着橘红色的宽边。原来,这是液态硫随着木卫一表面温度的变化变幻着颜色,时而红色,时而黑色、黄色。

太空船发现,木卫二也全部由岩石组成,不过地势平坦,表面被冰层所覆盖,是个明亮的星球,表面有一些淡黄色的暗区和黑褐色的条纹,卫星内的自由水分在表面以下形成一个厚约50千米的冰冻层,有时也会露出表面。

木卫三的中心有一个固态泥芯,表面有高地,由一个冰冻层包围着。

木卫四外表呈黄色,有些褐色的暗区和黑褐色的暗纹,是由冰、碎土和石块混合而成,遍布同心环式的盆地和环状山,科学家推测,这是火山喷发和陨星撞击所致。

木卫一等4颗大卫星与木星之间的距离,由近而远分别为42万、67万100万和190万千米,随着离木星的距离增大,卫星受到木星的辐射热减少,水分蒸发降低,比重变小,由原始星云形成卫星的过程变慢。这说明了木卫一等4颗卫星形成的阶段不相同。