第六章 宇宙探索（2）-中国青少年科学探索百科全书（中卷）

169 中国青少年科学探索百科全书 168 宇 宙 探 索Encyclopedia of Science for Youth 木星内核被很厚的金属氢包围着， 温度可能有30000℃。 木星 木星是太阳系九大行星中最大的一颗，主要由气体构成， 质量是其他八颗行星总和的2.5倍，体积有1300多个地 球那么大!木星比火星离地球远得多，但看起来比火星明亮， 一方面是因为体积巨大，另一方面也因为四周云状大气较能 反射阳光。在木星大气下有个深几万千米的液氢海洋，中央 大概是一个细小的岩石核，其温度和压力高得惊人。木星释放 出的热比从太阳接收到的还要多，它们主要来自木星自身的收 缩。此外，木星还拥有16颗卫星，以及一道由微尘构成的木星环。 木星全景 压力下的内核 在木星内核，有一个极度压缩的包括 铁和硅在内的重元素中心，直径约为1200 千米。木星内核所包含的物质有地球物 质的10～15倍，所以在内核压力和温 度都非常大。中心的压力可能有5.0× 1012帕斯卡（地球大气压)，而地球内 核的压力大约才只有4.0× 1011 帕斯 卡。木星的内核温度达30000℃左右， 尽管温度很高，但离引起热核反应的温 度还差很远，所以木星不能发光，也不会 变成恒星。 液态金属气体 在从木星内核向外到直径约 20000千米的球面所包围的区域，存在 着一种地球实验室从未见过的液态 氢，它是在这个巨大行星的压力和 极高的温度下被高度压缩了的氢分 子。由于强烈的压缩，氢气成为了一 种液态金属氢的形态，在这种液体状 态下，气体具有了导电性。在液态金 属氢上面存在着另一层仍旧是液态但形 式不同的氢，在该区域金属氢结合成分 子氢，温度大约为11000℃。 木星的大气 在木星液态分子氢层上面是木星的大气层，它的厚度 有1000千米，在可见的大气层顶部温度约为-150℃。木 星厚厚的大气层的成分大部分(约86%)是氢，另有13. 8%是氦，剩下其他成分占0.2%。它们以冰晶或微 滴的形式存在，并形成稠密的云层。在太阳系很难 找到比木星大气更狂暴的环境，木星快速的自转所 搅动的风时速可以达到650千米，由此而生成的巨 大的漩涡系统从地球上都能看得见。 木星南半球的大气 赤道带 南赤道带纹 南极区 大红斑的奥秘 大红斑是一个耸出木星顶部云层约8千米的巨大风暴中心，它与飓风相似，但是没有“风 眼”。这个比地球大三倍的“飓风”，已经肆虐木星大气三百余年。大红斑主要由氨气和冰云 组成，形状近似椭圆，其长轴平行于木星的赤道。大红斑的长度在24000～40000千米间变 化，宽度则保持在约13000千米。大红斑像一个巨大的旋流从低层大气中向上吸取物质，并 每约6个地球日逆时针旋转一圈。 地球卫士 在所有类木行星 中，木星是最大的一 颗，它的半径是地球的10倍以上， 质量更是达到了地球的318倍。因 此，木星具有强大的引力，它把 太阳系之外飞来的天体引向自 己，起到了地球的屏风作用。否 则，这些天体会飞向离木星9.67 亿千米的地球。如果没有木星，这 种大的撞击就不是现在每1亿年一次，而是每10万年一次。如果地球上的生命 每10万年毁灭一次，那么人类就不可能发展到现在这样高的程度。 木星吸引着大量来自太空的天体，就连它的卫星 上都布满了陨石坑。 类木行星 木星的外侧有土星、天王星、海王星，由于和木星非常相似，因 此又称为类木行星。类木行星的特征非常明显，它们的半径、质量都 非常大，而且随着旋转的卫星很多，但它们平均密度却非常小，只有 1克/厘米3左右。类木行星以氢和氦为主要成分，虽然它们的平均 密度小，但内部压力却非常高，所以氢和氦被压缩，密度变成水的几 十倍。与木星一样，类木行星上面没有坚硬而清楚的表面。 木星的卫星 木星及其已知的16颗卫星，犹如一个小型的太阳系。这 些卫星性质差异极大，有些是岩质，有些是冰，有些则可能有 提供原始生命所需的环境。木星最大的4颗卫星，最初是伽利 略在1610年所发现并 进行研究的，因此这 四颗卫星称作伽利略 卫星。与它们庞大的 母行星相比，木星的 卫星显得很小。然而， 如果拿它们和类地行 星相比的话，那它们 的尺寸还是相当大 的。例如，最大的木卫 三直径为5276 千米， 比水星还要大一些。 大红斑是一个巨大的风暴中心，比三个地球还要大， 地球与木星相比，显得那么微不足道。 在木星上，一天很短。但一年却非常漫长。 短日长年 木星绕太阳转一圈要花11.86 个 地球年的时间，而它绕自己的轴旋转 则非常快，只需9小时55分，所以木 星上的一年有10500天。另外，木星的 自转轴倾斜很小——大约只有2 。 ，这 使得照射到同一地区的阳光变化很小， 所以在这个巨大的行星上面并没有季 节变化。 木星的四颗卫星 有火山的木卫一 木卫一上有许多活火山，它