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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)(xing),因(yin)為在(zai)夜晚(wan)以(yi)肉眼很容易(yi)就(jiu)看(kan)見(jian)它(ta),當太陽的位置(zhi)很低時(shi),偶爾(er)也能在(zai)白天看(kan)見(jian),因(yin)此自古以(yi)來就(jiu)為人(ren)所知。在(zai)巴比倫,這個天體(ti)代表他們(men)的神(shen)(shen)馬(ma)(ma)爾(er)杜克(Marduk)。他們(men)用木星(xing)(xing)軌道大(da)約(yue)12年繞行(xing)黃道一(yi)周(zhou)來定(ding)義(yi)它(ta)們(men)生肖的星(xing)(xing)宮。羅馬(ma)(ma)人(ren)依據神(shen)(shen)話(hua)將它(ta)命名(ming)為木星(xing)(xing)(拉丁語(yu):Iuppiter, Iūpiter,也稱為Jova),是(shi)(shi)(shi)羅馬(ma)(ma)神(shen)(shen)話(hua)中主要(yao)的神(shen)(shen),它(ta)的名(ming)字來自原(yuan)始印歐(ou)語(yu)系的呼(hu)格合成*Dyēu-p?ter(主格:*Dyēus-p?tēr,意(yi)思是(shi)(shi)(shi)“O天神(shen)(shen)之父(fu)”或“O日(ri)神(shen)(shen)之父(fu)”)。相對而言,木星(xing)(xing)對應于希臘神(shen)(shen)話(hua)是(shi)(shi)(shi)宙斯(Ζε??),也被稱為Dias(Δ?α?),其中的行(xing)星(xing)(xing)名(ming)稱仍然保(bao)留在(zai)現代的希臘語(yu)中。在(zai)英(ying)語(yu),周(zhou)四(Thursday)是(shi)(shi)(shi)源自“雷神(shen)(shen)日(ri)”(Thor's day),是(shi)(shi)(shi)出在(zai)日(ri)耳曼神(shen)(shen)話(hua)。相較于羅馬(ma)(ma)神(shen)(shen)話(hua)就(jiu)是(shi)(shi)(shi)朱庇特。羅馬(ma)(ma)星(xing)(xing)期四的Jovis也重新(xin)命名(ming)為Thursday。

在(zai)中(zhong)、日、韓語系中(zhong),基于中(zhong)國的五行,這顆行星(xing)(xing)被稱(cheng)為(wei)木星(xing)(xing)。李(li)商隱(yin)在(zai)《馬嵬》中(zhong)那句(ju)“如何四紀(ji)為(wei)天子,不及盧家(jia)有莫愁(chou)”中(zhong)的“紀(ji)“即為(wei)木星(xing)(xing)的公轉(zhuan)周期。中(zhong)國的道(dao)教將(jiang)它擬人(ren)化成(cheng)為(wei)福星(xing)(xing)。在(zai)吠陀(tuo)占星(xing)(xing)學中(zhong),木星(xing)(xing)被稱(cheng)為(wei)祭主(zhu)仙(xian)人(ren)(Brihaspati),是啟發靈性的宗(zong)教導師(shi)(shi),通常稱(cheng)為(wei)上師(shi)(shi)(Guru),字面的意思是"重人(ren)"。在(zai)突厥神話,木星(xing)(xing)稱(cheng)為(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(he)(he)存在(zai)(zai)于(yu)原始地球(qiu)大氣中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)合物(wu)(wu)(wu)組合可(ke)以形成(cheng)有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(包括氨(an)基酸(suan)),可(ke)以作為生命(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)基石。這模擬的(de)(de)(de)(de)(de)大氣成(cheng)分(fen)為水、甲烷(wan)、氨(an)和(he)(he)氫分(fen)子;所(suo)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)這些(xie)物(wu)(wu)(wu)質都在(zai)(zai)現今的(de)(de)(de)(de)(de)木星大氣層中(zhong)被發(fa)現。木星的(de)(de)(de)(de)(de)大氣層有(you)(you)強大的(de)(de)(de)(de)(de)垂直空氣流動,運載這些(xie)化(hua)合物(wu)(wu)(wu)進入較低的(de)(de)(de)(de)(de)地區。但在(zai)(zai)木星的(de)(de)(de)(de)(de)內部有(you)(you)更(geng)高的(de)(de)(de)(de)(de)溫度,會(hui)(hui)分(fen)解這些(xie)化(hua)學物(wu)(wu)(wu),會(hui)(hui)妨(fang)礙類似地球(qiu)生命(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)。

天文數據

運動&軌道

公轉與自轉

木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)與太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)同質(zhi)心實際(ji)上是(shi)(shi)位(wei)于(yu)距離太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)中(zhong)心的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.07倍(bei)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)半徑(jing)(jing)之(zhi)(zhi)(zhi)外(wai)——或(huo)者說是(shi)(shi)位(wei)于(yu)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)表面之(zhi)(zhi)(zhi)外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)7%太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)半徑(jing)(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)置。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)至(zhi)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平均距離是(shi)(shi)7億7800萬(wan)千(qian)米(大約(yue)是(shi)(shi)地(di)(di)球(qiu)(qiu)至(zhi)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)距離的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)5.2倍(bei),或(huo)5.2天文(wen)單(dan)位(wei)),公(gong)轉(zhuan)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)一周(zhou)要(yao)11.8地(di)(di)球(qiu)(qiu)年。這(zhe)是(shi)(shi)土星(xing)(xing)(xing)公(gong)轉(zhuan)周(zhou)期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)五分之(zhi)(zhi)(zhi)二,也(ye)就是(shi)(shi)說太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)(xi)最(zui)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩顆行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)形成5:2的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)振軌(gui)道(dao)(dao)周(zhou)期。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)橢(tuo)圓軌(gui)道(dao)(dao)相(xiang)對于(yu)地(di)(di)球(qiu)(qiu)軌(gui)道(dao)(dao)傾(qing)(qing)斜1.31°,因(yin)為(wei)離心率(lv)0.048,因(yin)此近日點(dian)和遠日點(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距離相(xiang)差(cha)7,500萬(wan)千(qian)米。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)軸(zhou)傾(qing)(qing)角相(xiang)較(jiao)于(yu)地(di)(di)球(qiu)(qiu)和火星(xing)(xing)(xing)非常小(xiao)(xiao),只有(you)(you)3.13°,因(yin)此沒有(you)(you)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)季節變化。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自轉(zhuan)是(shi)(shi)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)(xi)所有(you)(you)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)中(zhong)最(zui)快(kuai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),對其軸(zhou)完成一次旋轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)(shi)間(jian)少于(yu)10小(xiao)(xiao)時(shi)(shi);這(zhe)造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤(chi)(chi)道(dao)(dao)隆起,在地(di)(di)球(qiu)(qiu)以(yi)業余的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)(xiao)望(wang)遠鏡就可以(yi)很容易看出來。這(zhe)顆行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)是(shi)(shi)顆扁球(qiu)(qiu)體,意(yi)思是(shi)(shi)它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤(chi)(chi)道(dao)(dao)直(zhi)徑(jing)(jing)比(bi)(bi)兩極之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)(jing)長。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)赤(chi)(chi)道(dao)(dao)直(zhi)徑(jing)(jing)比(bi)(bi)通(tong)過兩極的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直(zhi)徑(jing)(jing)長9275千(qian)米。 因(yin)為(wei)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)沒有(you)(you)固(gu)體表面,上層(ceng)大氣有(you)(you)著較(jiao)差(cha)自轉(zhuan)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)極區大氣層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自轉(zhuan)周(zhou)期比(bi)(bi)赤(chi)(chi)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)長約(yue)5分鐘,有(you)(you)三個系(xi)(xi)統(tong)作為(wei)參考框架,特別(bie)是(shi)(shi)在描繪大氣運動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征。系(xi)(xi)統(tong)I適用(yong)于(yu)緯(wei)度10°N至(zhi)10°S的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍,是(shi)(shi)最(zui)短的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)9小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)50分30.0秒。系(xi)(xi)統(tong)II適用(yong)于(yu)從南至(zhi)北所有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緯(wei)度,它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期是(shi)(shi)9小(xiao)(xiao)時(shi)(shi)55分40.6秒。系(xi)(xi)統(tong)III最(zui)早是(shi)(shi)電波天文(wen)學定義的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),對應(ying)于(yu)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)磁層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自轉(zhuan),它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期就是(shi)(shi)采用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)自轉(zhuan)周(zhou)期。

衛星&光環

衛星

木(mu)衛一、木(mu)衛二、木(mu)衛三、木(mu)衛四(si)(si)在1610年被伽利略用(yong)望遠(yuan)鏡發(fa)現(xian),稱為(wei)(wei)伽利略衛星(xing)(xing)(xing)。1892年巴納(na)德發(fa)現(xian)了(le)木(mu)衛五,其他衛星(xing)(xing)(xing)都是(shi)1904年以(yi)后用(yong)照(zhao)相(xiang)方法陸續發(fa)現(xian)的(de)。旅行者號飛船于1979年發(fa)現(xian)了(le)木(mu)衛十四(si)(si),1980年又先(xian)后發(fa)現(xian)木(mu)衛十五和(he)木(mu)衛十六(liu)。除四(si)(si)個伽利略衛星(xing)(xing)(xing)外,其余的(de)衛星(xing)(xing)(xing)半徑(jing)多是(shi)幾千米(mi)(mi)到20千米(mi)(mi)的(de)大(da)(da)石頭。木(mu)衛三半徑(jing)為(wei)(wei)2631千米(mi)(mi),是(shi)衛星(xing)(xing)(xing)中最大(da)(da)的(de)一顆,直徑(jing)大(da)(da)于水星(xing)(xing)(xing)。木(mu)衛二可(ke)能存在液(ye)態的(de)海洋(yang)。木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)四(si)(si)個伽利略衛星(xing)(xing)(xing)和(he)木(mu)衛五的(de)軌道(dao)幾乎在木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)赤道(dao)面(mian)上。

木(mu)(mu)星(xing)運(yun)動(dong)正逐漸地變緩。同(tong)樣相同(tong)的引潮力(li)也(ye)(ye)改變了衛(wei)星(xing)的軌道(dao),使它們慢(man)慢(man)地逐漸遠(yuan)離木(mu)(mu)星(xing)。木(mu)(mu)衛(wei)一、木(mu)(mu)衛(wei)二(er)、木(mu)(mu)衛(wei)三由引潮力(li)影響而使軌道(dao)共(gong)振固定為(wei)1:2:4,并共(gong)同(tong)變化。木(mu)(mu)衛(wei)四也(ye)(ye)是這其中一個部分,在未來的數億年里,木(mu)(mu)衛(wei)四也(ye)(ye)將被鎖定,以(yi)木(mu)(mu)衛(wei)三的兩倍(bei)公轉周期,以(yi)木(mu)(mu)衛(wei)一的八倍(bei)來運(yun)行(xing)。

木(mu)(mu)(mu)星有眾多衛(wei)(wei)(wei)星,2018年已發(fa)現(xian)79顆,木(mu)(mu)(mu)星的(de)衛(wei)(wei)(wei)星由宙(zhou)斯一(yi)生中所(suo)接觸過(guo)的(de)人來(lai)命名(ming)(大多是他的(de)情(qing)人)。它們大致分為三群(qun):第(di)一(yi),順(shun)(shun)行的(de)規則(ze)衛(wei)(wei)(wei)星,最(zui)靠近木(mu)(mu)(mu)星,木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)(shi)六(liu)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)(shi)四(si)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)五、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)(shi)五和四(si)顆伽(jia)利略衛(wei)(wei)(wei)星共8顆,軌道(dao)偏心率(lv)都小于0.01。第(di)二,順(shun)(shun)行的(de)不規則(ze)衛(wei)(wei)(wei)星,離木(mu)(mu)(mu)星稍遠的(de)一(yi)群(qun),包(bao)括木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)(shi)三、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)六(liu)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)(shi)及木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)七等,偏心離為0.11~0.21。第(di)三,逆行的(de)不規則(ze)衛(wei)(wei)(wei)星,離木(mu)(mu)(mu)星最(zui)遠的(de)一(yi)群(qun),包(bao)括木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)(shi)二、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)十(shi)(shi)(shi)(shi)一(yi)、木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)八及木(mu)(mu)(mu)衛(wei)(wei)(wei)九等,偏心率(lv)0.17~0.38。

木星的衛星群

規則衛星

內側群

內側的(de)4顆小衛(wei)星,直(zhi)徑(jing)小于(yu)200千(qian)米(mi),軌道(dao)半徑(jing)小于(yu)200000千(qian)米(mi),軌道(dao)傾角小于(yu)0.5度。

伽利略衛星

由伽利略(lve)和西門·馬里烏斯(si)同時期發現的4顆衛星,軌道在400000千(qian)米(mi)至(zhi)2000000千(qian)米(mi),有一些是太(tai)陽系中較大的衛星。

不規則衛星

撒米斯圖群

這是單獨一顆(ke)衛星的群(qun)組,軌道介(jie)于伽利略衛星和希馬利亞群(qun)半途的中(zhong)間(jian)位置。

希馬利亞群

一個緊密的族群,軌道距離(li)在11000000千米(mi)至12000000千米(mi)。

卡普群

另一(yi)個單一(yi)衛星的群(qun),在亞南克群(qun)的內緣,以順行方向繞著木運轉。

亞南克群

逆行衛星群,邊界相當模(mo)糊,平(ping)均距離木星21276000千米(mi),平(ping)均軌道傾(qing)角為149度(du)。

加爾尼群

相當明顯的逆(ni)行衛星(xing)群,平(ping)均(jun)距(ju)離木(mu)星(xing)23404000千米,平(ping)均(jun)軌道傾角165度。

帕西法爾群

分散、特征含糊的(de)逆行(xing)衛(wei)星(xing)群,涵蓋所有最外層的(de)衛(wei)星(xing)。

行星環

木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)一(yi)個同土星(xing)(xing)(xing)(xing)般的(de)環(huan),不過又(you)小又(you)微弱。早在1974年(nian)(nian)先鋒(feng)11號(hao)(hao)探(tan)測(ce)器(qi)訪問(wen)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)時(shi),就曾在離(li)(li)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)約(yue)13萬千(qian)米(mi)處觀測(ce)到(dao)高能帶電粒子的(de)吸(xi)收特征(zheng)。兩年(nian)(nian)后有(you)人(ren)提(ti)出這一(yi)現(xian)象(xiang)可(ke)用木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)存在塵(chen)埃環(huan)來說明(ming)。可(ke)惜當時(shi)無人(ren)作進一(yi)步的(de)定量研究以推測(ce)這一(yi)假設環(huan)的(de)物理性質(zhi)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)的(de)發現(xian)純屬意(yi)料之外,只是由于兩個旅行者1號(hao)(hao)的(de)科(ke)學家一(yi)再堅(jian)持應該去看(kan)一(yi)下是否有(you)光環(huan)存在。其(qi)他人(ren)都認為(wei)發現(xian)光環(huan)的(de)可(ke)能性為(wei)零,但事(shi)實上木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)是存在的(de)。1979年(nian)(nian)3月,旅行者1號(hao)(hao)探(tan)測(ce)器(qi)穿越木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)赤道平面時(shi),這時(shi)它所攜帶的(de)窄角照(zhao)(zhao)相(xiang)機在離(li)(li)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)120萬千(qian)米(mi)的(de)地方(fang)拍到(dao)了(le)(le)亮度十分(fen)暗弱的(de)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)的(de)照(zhao)(zhao)片。同年(nian)(nian)7月,后到(dao)達的(de)旅行者2號(hao)(hao)探(tan)測(ce)器(qi)又(you)獲(huo)得了(le)(le)有(you)關木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)(xing)環(huan)的(de)更多的(de)信息,證實了(le)(le)這個結論。

木(mu)(mu)星(xing)光(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)形(xing)狀像個薄(bo)圓盤,其厚度(du)(du)(du)約(yue)(yue)(yue)為(wei)30千(qian)(qian)米(mi),寬度(du)(du)(du)約(yue)(yue)(yue)為(wei)9400千(qian)(qian)米(mi),離(li)木(mu)(mu)星(xing)128300千(qian)(qian)米(mi)。光(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)分(fen)為(wei)內(nei)(nei)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和外(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(jiao)亮(liang)(liang)(liang)(liang)(liang),內(nei)(nei)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)較(jiao)暗(an)幾乎(hu)與木(mu)(mu)星(xing)大(da)氣層相(xiang)接。光(guang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)光(guang)譜型(xing)為(wei)G型(xing),光(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(rao)著木(mu)(mu)星(xing)公轉,7小時轉一(yi)(yi)圈。根(gen)據(ju)對(dui)空間飛船所拍得照片的(de)(de)研究(jiu),現已知道木(mu)(mu)星(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)系(xi)主(zhu)要由亮(liang)(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)和暈(yun)三部(bu)分(fen)組成。亮(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)在(zai)暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)外(wai)邊暈(yun)為(wei)一(yi)(yi)層極薄(bo)的(de)(de)塵(chen)(chen)云,將亮(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)和暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)整個包圍起來的(de)(de)厚度(du)(du)(du)不超過(guo)30千(qian)(qian)米(mi)亮(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)離(li)木(mu)(mu)星(xing)中(zhong)心(xin)約(yue)(yue)(yue)13萬千(qian)(qian)米(mi),寬600千(qian)(qian)米(mi)。暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)在(zai)亮(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)內(nei)(nei)側,寬可達5萬千(qian)(qian)米(mi),其內(nei)(nei)邊緣幾乎(hu)同木(mu)(mu)星(xing)大(da)氣層相(xiang)接。亮(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)不透明度(du)(du)(du)很低,其環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)只能截(jie)收通過(guo)陽光(guang)的(de)(de)萬分(fen)之(zhi)一(yi)(yi)左右。靠近(jin)亮(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)外(wai)緣有一(yi)(yi)寬約(yue)(yue)(yue)700千(qian)(qian)米(mi)的(de)(de)亮(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)帶它比環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)其余部(bu)分(fen)約(yue)(yue)(yue)亮(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)10%,暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)亮(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)度(du)(du)(du)只及亮(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)度(du)(du)(du)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)的(de)(de)幾分(fen)之(zhi)一(yi)(yi)。暈(yun)的(de)(de)延(yan)伸范圍可達環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)面上下各(ge)1萬千(qian)(qian)米(mi)它在(zai)暗(an)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)兩旁延(yan)伸到最遠點,外(wai)邊界則比亮(liang)(liang)(liang)(liang)(liang)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)略(lve)遠。據(ju)推算,環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)的(de)(de)大(da)小約(yue)(yue)(yue)為(wei)2微米(mi),真(zhen)可算是(shi)微粒(li)。這種(zhong)微米(mi)量(liang)級的(de)(de)微粒(li)因(yin)輻射壓力、微隕星(xing)撞擊(ji)等(deng)原因(yin)壽命大(da)大(da)短于太陽系(xi)壽命。為(wei)了證(zheng)實木(mu)(mu)星(xing)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)相(xiang)對(dui)穩定結構這一(yi)(yi)說(shuo)法人們(men)提出(chu)了維(wei)持這種(zhong)小塵(chen)(chen)埃粒(li)子數量(liang)的(de)(de)動態穩定的(de)(de)幾種(zhong)可能的(de)(de)環(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)粒(li)補充源。

如果光(guang)(guang)環(huan)要(yao)保持形狀(zhuang),它們需被不(bu)停(ting)地補(bu)充。兩顆處在(zai)光(guang)(guang)環(huan)中公轉(zhuan)的小衛星(xing):木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛十六和(he)木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛十七(qi),是(shi)(shi)光(guang)(guang)環(huan)物(wu)質(zhi)來(lai)源的最(zui)佳(jia)候選。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)的兩極有(you)(you)(you)極光(guang)(guang),這似乎是(shi)(shi)從木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)衛一(yi)(yi)上火山(shan)噴發(fa)出的物(wu)質(zhi)沿著木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)的引力線進(jin)入木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)大氣(qi)而形成(cheng)(cheng)的。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)有(you)(you)(you)光(guang)(guang)環(huan),光(guang)(guang)環(huan)系統是(shi)(shi)太(tai)陽系巨行星(xing)的一(yi)(yi)個共同特征,主要(yao)由黑色碎(sui)石(shi)塊和(he)雪團等物(wu)質(zhi)組(zu)成(cheng)(cheng)。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)的光(guang)(guang)環(huan)很難觀測到(dao)它沒有(you)(you)(you)土星(xing)那么顯著壯觀,但也(ye)可(ke)以分(fen)成(cheng)(cheng)四(si)圈。木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)環(huan)約有(you)(you)(you)9400千(qian)米寬,但厚度(du)不(bu)到(dao)30千(qian)米,光(guang)(guang)環(huan)繞木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)旋轉(zhuan)一(yi)(yi)周需要(yao)大約7小時。伽利略(lve)號(hao)飛行器對木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)大氣(qi)的探測發(fa)現木(mu)(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)光(guang)(guang)環(huan)和(he)最(zui)外層(ceng)大氣(qi)層(ceng)之間另存在(zai)了一(yi)(yi)個強(qiang)輻(fu)射(she)帶(dai),大致相當于電(dian)離層(ceng)輻(fu)射(she)帶(dai)的十倍強(qiang)。

觀測

地面觀測

1610年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),伽利(li)略(lve)·伽利(li)雷(lei)(Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei)和(he)西(xi)(xi)(xi)門·馬里(li)烏斯(Simon Marius)各自(zi)獨立的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)現木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)4顆(ke)(ke)(ke)大(da)(da)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)(伽利(li)略(lve)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)),這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)(shi)首次發(fa)(fa)現不(bu)屬于(yu)地(di)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing),也是(shi)(shi)(shi)當時(shi)首次發(fa)(fa)現顯然不(bu)以(yi)地(di)球(qiu)(qiu)為中(zhong)(zhong)心運動(dong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)(tian)體。這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)(shi)對尼古拉·哥白尼(Miko?aj Kopernik)日心說(shuo)最(zui)主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)支(zhi)撐,伽利(li)略(lve)直(zhi)言不(bu)諱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)支(zhi)持(chi)哥白尼學(xue)說(shuo),使(shi)他被置(zhi)于(yu)教會的(de)(de)(de)(de)(de)(de)威脅下。1660年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai),喬凡尼·多美尼科·卡(ka)(ka)西(xi)(xi)(xi)尼(Giovanni Domenico Cassini)使(shi)用(yong)一架新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)望遠鏡發(fa)(fa)現木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斑點(dian)和(he)彩色(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區帶(dai),并且觀(guan)察到這(zhe)(zhe)顆(ke)(ke)(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)出(chu)現扁平形(xing)(xing);就是(shi)(shi)(shi)在(zai)兩極扁平。他也估(gu)計(ji)出(chu)這(zhe)(zhe)顆(ke)(ke)(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)轉周期。在(zai)1690年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),卡(ka)(ka)西(xi)(xi)(xi)尼發(fa)(fa)現大(da)(da)氣經(jing)歷(li)較差(cha)自(zi)轉。大(da)(da)紅斑是(shi)(shi)(shi)在(zai)木(mu)星(xing)(xing)(xing)南(nan)半球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)顯著鵝蛋形(xing)(xing)特(te)征,可(ke)能(neng)早在(zai)1664年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)就被羅伯(bo)特(te)·胡(hu)克(Robert Hooke)和(he)卡(ka)(ka)西(xi)(xi)(xi)尼在(zai)1665年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)觀(guan)測過;雖然這(zhe)(zhe)仍有爭議(yi)。已知最(zui)早的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繪圖來(lai)自(zi)藥劑師海因利(li)希·史瓦貝(Samuel Heinrich Schwabe),他在(zai)1831年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)顯示(shi)大(da)(da)紅斑詳細的(de)(de)(de)(de)(de)(de)資訊。據說(shuo),大(da)(da)紅斑在(zai)1878年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)變(bian)得很(hen)顯眼前(qian)(qian),在(zai)1665年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)至1708年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)曾(ceng)經(jing)有多次從視(shi)線中(zhong)(zhong)消失的(de)(de)(de)(de)(de)(de)場合。它在(zai)1883年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)和(he)20世(shi)紀初,再度被記錄到衰退(tui)。喬瓦尼·阿爾方多·波雷(lei)里(li)(Giovanni Alfonso Borelli)和(he)卡(ka)(ka)西(xi)(xi)(xi)尼兩人都細心地(di)做出(chu)木(mu)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動(dong)表(biao),可(ke)以(yi)預測這(zhe)(zhe)些衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)經(jing)過木(mu)星(xing)(xing)(xing)前(qian)(qian)方或背后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間。在(zai)1670年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai),人們觀(guan)測到當木(mu)星(xing)(xing)(xing)與地(di)球(qiu)(qiu)在(zai)相對于(yu)太陽的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩側時(shi),衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)運動(dong)事件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)生會比預測的(de)(de)(de)(de)(de)(de)慢達(da)17分鐘。丹麥天(tian)(tian)文學(xue)家(jia)奧勒(le)·羅默(mo)(Ole R?mer)推論視(shi)線看(kan)到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)是(shi)(shi)(shi)即時(shi)發(fa)(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)事情(卡(ka)(ka)西(xi)(xi)(xi)尼在(zai)此之前(qian)(qian)曾(ceng)經(jing)拒絕(jue)這(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結論),而這(zhe)(zhe)個(ge)時(shi)間上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)估(gu)計(ji)光速。1892年(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian)(nian),愛(ai)德華·愛(ai)默(mo)生·巴納德(Edward Emerson Barnard)在(zai)加利(li)福尼亞州(zhou)使(shi)用(yong)利(li)克天(tian)(tian)文臺 36-英寸(910-毫(hao)米)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)折射望遠鏡觀(guan)察到木(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)第5顆(ke)(ke)(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)。發(fa)(fa)現了(le)這(zhe)(zhe)顆(ke)(ke)(ke)相對較小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing),證(zheng)明了(le)他敏(min)銳的(de)(de)(de)(de)(de)(de)視(shi)力,使(shi)他很(hen)快的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成名。這(zhe)(zhe)顆(ke)(ke)(ke)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)后(hou)(hou)來(lai)被命(ming)名為木(mu)衛(wei)(wei)(wei)(wei)五(Amalthea)。這(zhe)(zhe)是(shi)(shi)(shi)最(zui)后(hou)(hou)一顆(ke)(ke)(ke)以(yi)人眼視(shi)覺(jue)發(fa)(fa)現的(de)(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing),之后(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)均從照片發(fa)(fa)現。

1932年(nian),魯珀特(te)(te)·沃爾(er)特(te)(te)根據(ju)木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)吸收(shou)光譜確定木(mu)(mu)星(xing)(xing)大氣(qi)中(zhong)含有(you)甲烷和(he)氨(an)。1938年(nian),觀察到(dao)3個(ge)長壽的(de)(de)白色鵝蛋形(xing)反(fan)氣(qi)旋特(te)(te)征。幾十年(nian)來,它(ta)們(men)是獨立(li)存(cun)在木(mu)(mu)星(xing)(xing)大氣(qi)層的(de)(de)特(te)(te)征,有(you)時會互(hu)相(xiang)靠近,但永遠不會合并。最后,兩個(ge)在1998年(nian)合并,并在2000年(nian)吸收(shou)了第三個(ge),被稱為長圓形(xing)BA。在1955年(nian),巴納德柏克和(he)肯尼斯(si)·佛蘭(lan)克林偵(zhen)測(ce)到(dao)來自(zi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)22.2MHz的(de)(de)無線(xian)(xian)電(dian)信號爆(bao)(bao)(bao)發(fa)(fa)。這(zhe)些爆(bao)(bao)(bao)發(fa)(fa)與木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)自(zi)轉周期匹配,也能夠用這(zhe)些資訊來改進自(zi)轉速(su)率。發(fa)(fa)現來自(zi)木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)無線(xian)(xian)電(dian)爆(bao)(bao)(bao)發(fa)(fa)有(you)兩種(zhong)形(xing)式(shi):長達數秒的(de)(de)長爆(bao)(bao)(bao)發(fa)(fa)(L爆(bao)(bao)(bao)發(fa)(fa))和(he)持續(xu)時間短(duan)于百(bai)分之(zhi)一(yi)秒的(de)(de)短(duan)爆(bao)(bao)(bao)發(fa)(fa)(S爆(bao)(bao)(bao)發(fa)(fa))。

科(ke)學家發現來自木(mu)星的(de)(de)無(wu)(wu)(wu)線(xian)(xian)電(dian)(dian)訊(xun)號有三種傳(chuan)輸(shu)的(de)(de)形(xing)式:第(di)一(yi)、隨著木(mu)星旋轉的(de)(de)十(shi)米無(wu)(wu)(wu)線(xian)(xian)電(dian)(dian)爆(bao)發(波(bo)(bo)長(chang)(chang)10米的(de)(de)無(wu)(wu)(wu)線(xian)(xian)電(dian)(dian)波(bo)(bo)),并且受到(dao)木(mu)衛一(yi)與木(mu)星磁(ci)場交互作用的(de)(de)影響。第(di)二、厘(li)(li)米無(wu)(wu)(wu)線(xian)(xian)電(dian)(dian)輻射(波(bo)(bo)長(chang)(chang)為厘(li)(li)米的(de)(de)無(wu)(wu)(wu)線(xian)(xian)電(dian)(dian)波(bo)(bo))于1959年首度由弗蘭(lan)克·德(de)雷克(Fank Drake)和Hein Hvatum觀測到(dao)。這個信號起(qi)源于木(mu)星赤道附(fu)近的(de)(de)圓環帶(dai)狀,是由木(mu)星磁(ci)場中(zhong)被加速(su)電(dian)(dian)子(zi)引起(qi)的(de)(de)回(hui)旋輻射。第(di)三、輻射熱是由大氣中(zhong)的(de)(de)熱產生的(de)(de)。

先驅者號探測

美(mei)國宇航局于1972年3月發(fa)射(she)了先驅者10號探(tan)測器(qi)(qi),這是第一個(ge)探(tan)測木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)使者,它穿越危險的(de)(de)小行(xing)星(xing)(xing)(xing)帶(dai)和(he)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)周圍的(de)(de)強輻射(she)區,經過一年零九個(ge)月,行(xing)程(cheng)10億千(qian)米,于1973年10月率先飛(fei)臨木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing),探(tan)測到(dao)(dao)木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)規(gui)模宏大的(de)(de)磁層研(yan)究了木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大氣傳回了三百多幅木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)圖像。1973年4月美(mei)國又(you)發(fa)射(she)了先驅者11號探(tan)測器(qi)(qi),1974年12月5日到(dao)(dao)達木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing),距(ju)離木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)表面最少只有4.6萬(wan)千(qian)米,比先驅者10號更(geng)近。送回了有關木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁場、輻射(she)帶(dai)、中立(li)、溫(wen)度、大氣結構(gou)等(deng)情況,并觀測到(dao)(dao)了木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)南(nan)極地帶(dai)。

旅行者號探測

1977年8月20日和9月5日,美國先后(hou)發(fa)(fa)(fa)射(she)了(le)(le)旅(lv)行(xing)(xing)者2號(hao)(hao)(hao)和旅(lv)行(xing)(xing)者1號(hao)(hao)(hao)探(tan)測器這兩個姊妹探(tan)測器沿著兩條不同的軌道(dao)飛(fei)行(xing)(xing)。擔負探(tan)測太陽系外圍(wei)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)的任(ren)務發(fa)(fa)(fa)射(she)一百天后(hou),旅(lv)行(xing)(xing)者1號(hao)(hao)(hao)超(chao)過旅(lv)行(xing)(xing)者2號(hao)(hao)(hao),并先期到達(da)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)探(tan)測。1979年3月5日,旅(lv)行(xing)(xing)者1號(hao)(hao)(hao)在距木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)27.5萬千米處與木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)會合,拍攝了(le)(le)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)及其衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)的幾(ji)千張(zhang)照片并傳回地球。通過這些照片可以發(fa)(fa)(fa)現木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)周圍(wei)也有(you)一個光環(huan),還探(tan)測到木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)上(shang)有(you)火山爆發(fa)(fa)(fa)活動。旅(lv)行(xing)(xing)者2號(hao)(hao)(hao)于1979年7月9日到達(da)木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)附近(jin),從木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)及其衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)中間穿過,在距木(mu)(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)72萬千米處拍攝了(le)(le)幾(ji)千張(zhang)照片。

伽利略號探測

伽利略(lve)號(hao)探測(ce)器(qi)(qi)于1989年升空,1995年12月抵(di)達環木(mu)星(xing)軌道(dao)。它旅行(xing)了(le)28億英(ying)里,它的(de)(de)終(zhong)結日期比原(yuan)來預計的(de)(de)晚了(le)六年。伽利略(lve)號(hao)繞木(mu)星(xing)飛(fei)行(xing)了(le)34圈(quan),獲得了(le)有關木(mu)星(xing)大氣(qi)層的(de)(de)第(di)一手探測(ce)資料,在1995年將一個探測(ce)器(qi)(qi)放(fang)到了(le)木(mu)星(xing)上。它發(fa)(fa)現木(mu)星(xing)的(de)(de)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)木(mu)衛(wei)(wei)(wei)二(er)、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)三、木(mu)衛(wei)(wei)(wei)四的(de)(de)表面下有咸水海洋,還發(fa)(fa)現木(mu)星(xing)衛(wei)(wei)(wei)星(xing)上有劇烈的(de)(de)火山爆發(fa)(fa)。

伽(jia)利略號的(de)(de)(de)首要任務是要對(dui)木(mu)(mu)星(xing)系統進(jin)行為(wei)期(qi)兩年(nian)的(de)(de)(de)研(yan)究,而事(shi)實上,伽(jia)利略號從1995年(nian)進(jin)入(ru)木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)軌道(dao)直(zhi)到(dao)2003年(nian)墜毀(hui),它(ta)一共在(zai)(zai)木(mu)(mu)星(xing)工作了(le)8年(nian)之久(jiu)。它(ta)環(huan)繞(rao)木(mu)(mu)星(xing)公(gong)轉,約(yue)兩個(ge)月(yue)公(gong)轉一周。在(zai)(zai)木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)不(bu)同位(wei)置(zhi)上,得到(dao)其(qi)磁(ci)層的(de)(de)(de)數(shu)據。此外它(ta)的(de)(de)(de)軌道(dao)也是預留作近(jin)距觀測衛(wei)星(xing)的(de)(de)(de), 在(zai)(zai)1997年(nian)12月(yue)7日(ri),它(ta)開(kai)始(shi)執行其(qi)額(e)外任務,多(duo)次近(jin)距在(zai)(zai)木(mu)(mu)衛(wei)一和木(mu)(mu)衛(wei)二上越(yue)過,最(zui)近(jin)的(de)(de)(de)一次是于2001年(nian)12月(yue)15日(ri),距衛(wei)星(xing)表面僅180千(qian)米。

因(yin)為為了(le)節(jie)約燃料,所以(yi)(yi)伽利略(lve)號(hao)并(bing)未滅菌(jun)處理(li),為了(le)避免(mian)其與(yu)可能存(cun)在生命的(de)(de)木(mu)衛(wei)二接(jie)觸,伽利略(lve)號(hao)探測器在2003年年9月21日墜(zhui)毀于木(mu)星(xing)(xing),以(yi)(yi)此結(jie)束(shu)其近14年的(de)(de)太空探索生涯(ya)。這將是(shi)美國宇(yu)航局(ju)自(zi)1999年以(yi)(yi)來首(shou)次控(kong)制探測器在地球之外的(de)(de)天體上墜(zhui)毀。 伽利略(lve)號(hao)對研究(jiu)木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)作出(chu)了(le)很大的(de)(de)貢獻。在伽利略(lve)號(hao)到達木(mu)星(xing)(xing)之前,人們一共(gong)只發(fa)現了(le)16顆木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)衛(wei)星(xing)(xing)。伽利略(lve)號(hao)到達后又發(fa)現了(le)多個衛(wei)星(xing)(xing),使這個數字已(yi)經上升(sheng)到了(le)63個。

朱諾號探測

朱諾(nuo)號是(shi)NASA新疆界計劃(hua)前往木星(xing)探測的(de)太空船。于(yu)2011年(nian)(nian)8月5日從卡納(na)維拉(la)爾角空軍基地(di)發射升空,預定于(yu)2016年(nian)(nian)7月抵達。探測器(qi)將放置在(zai)繞極(ji)軌道,研究木星(xing)的(de)組成(cheng)、重力場、磁(ci)場和(he)磁(ci)層和(he)磁(ci)極(ji)。朱諾(nuo)號也要搜索和(he)尋找這顆行星(xing)是(shi)如何(he)形成(cheng)的(de)線索,包括(kuo)是(shi)否有巖石(shi)的(de)核心、存在(zai)大氣(qi)層深處的(de)水量、質量的(de)分布、風速可(ke)以達到618千米每小(xiao)時(384英里每小(xiao)時)的(de)深度。

朱諾號探測器

朱諾(nuo)號探(tan)測(ce)器2011年(nian)8月5日發射,2013年(nian)10月9日利用地球引(yin)力彈弓加(jia)速(su)飛往木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing),在2016年(nian)7月5日到(dao)達木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)軌道,展開對(dui)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的深入(ru)探(tan)測(ce)。此后,朱諾(nuo)號每年(nian)大(da)約(yue)繞木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)運轉32圈, 探(tan)測(ce)木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)內(nei)部的結構情況(kuang);測(ce)定木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大(da)氣成分(fen);研(yan)究木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)大(da)氣對(dui)流情況(kuang)以(yi)及探(tan)討木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)磁場起(qi)源和磁層。通過(guo)它的探(tan)測(ce),科學家希望(wang)了(le)解木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)這顆巨行星(xing)(xing)(xing)的形成、演化和本體內(nei)部結構以(yi)及木(mu)(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)衛星(xing)(xing)(xing)等。

撞擊事件

1993年(nian)3月(yue)24日,美(mei)國天文(wen)學家(jia)尤金·蘇梅克(Eugene Merle Shoemaker)和卡(ka)羅(luo)琳·蘇梅克(Carolyn Shoemaker)以(yi)及天文(wen)愛(ai)好者戴(dai)維·列維(David H. Levy),利用美(mei)國加州帕洛(luo)瑪(ma)天文(wen)臺的(de)46厘(li)米天文(wen)望(wang)遠鏡發現(xian)了一顆彗星(xing),遂以(yi)他們的(de)姓氏(shi)命(ming)名為蘇梅克-列維9號彗星(xing)。這顆彗星(xing)被發現(xian)一年(nian)零兩個多月(yue)后,于1994年(nian)7月(yue)16日至22日,斷(duan)裂(lie)成(cheng)21個碎塊,其中最大的(de)一塊寬約4千米,以(yi)每秒60千米的(de)速度連珠炮一般向木星(xing)撞去。

2009年7月21日(ri),澳(ao)大利亞一(yi)(yi)位業(ye)余天(tian)(tian)文(wen)愛好者(zhe)安(an)東(dong)尼·衛斯理,在凌晨(chen)1點利用自家(jia)(jia)后(hou)院的(de)(de)14.5英寸(cun)反射(she)式望遠鏡發(fa)現木(mu)(mu)星(xing)(xing)被彗星(xing)(xing)或(huo)者(zhe)小(xiao)(xiao)行星(xing)(xing)撞擊,在木(mu)(mu)星(xing)(xing)表面(mian)留(liu)下地(di)球般(ban)大小(xiao)(xiao)的(de)(de)撞擊痕跡(ji)。美國航空(kong)航天(tian)(tian)局噴氣(qi)推進(jin)實驗室在20日(ri)晚上(shang)9點證實了衛斯理的(de)(de)發(fa)現,并于21日(ri)證實木(mu)(mu)星(xing)(xing)在過去相當短(duan)一(yi)(yi)段(duan)時間內再次遭(zao)遇其他星(xing)(xing)體撞擊,使木(mu)(mu)星(xing)(xing)南(nan)極附近落(luo)下黑色(se)疤斑撞擊處(chu)上(shang)空(kong)的(de)(de)木(mu)(mu)星(xing)(xing)大氣(qi)層出現一(yi)(yi)個地(di)球大小(xiao)(xiao)的(de)(de)空(kong)洞。2010年6月3日(ri),澳(ao)洲的(de)(de)業(ye)余天(tian)(tian)文(wen)學家(jia)(jia)天(tian)(tian)文(wen)愛好者(zhe)觀(guan)測到(dao)一(yi)(yi)顆彗星(xing)(xing)的(de)(de)撞擊,造(zao)成小(xiao)(xiao)于以前觀(guan)測到(dao)的(de)(de)事(shi)件(jian)。另一(yi)(yi)位菲律賓的(de)(de)業(ye)余天(tian)(tian)文(wen)學家(jia)(jia)也錄影捕捉到(dao)這次事(shi)件(jian)。

地理特征

木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)是(shi)一(yi)個巨(ju)大的(de)(de)液態氫星(xing)(xing)(xing)體(ti)。隨著深度的(de)(de)增加,在(zai)距離表面至少(shao)5000千(qian)(qian)米(mi)深處,液態氫在(zai)高壓和高溫(wen)環(huan)境下形成。據推測(ce),木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)中(zhong)心(xin)是(shi)一(yi)個含硅酸鹽和鐵(tie)等物(wu)質組(zu)成的(de)(de)核區,物(wu)質組(zu)成與密度呈連續過(guo)渡。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)是(shi)氣態行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)(又稱類木(mu)(mu)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)),即以非固體(ti)物(wu)質為主要組(zu)成的(de)(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing),它是(shi)太陽系中(zhong)體(ti)積最(zui)大的(de)(de)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing),赤道(dao)直徑為142984千(qian)(qian)米(mi)。木(mu)(mu)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)密度為1.326g/cm3,在(zai)氣體(ti)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)中(zhong)排行(xing)(xing)第二,但遠(yuan)低于(yu)太陽系中(zhong)四個類地(di)行(xing)(xing)星(xing)(xing)(xing)。

質量大小

木(mu)星的(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)(shi)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)系(xi)(xi)其(qi)他行(xing)星質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)總和的(de)(de)2.5倍(bei),由(you)于它(ta)的(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)(shi)如(ru)此(ci)巨(ju)大(da),因(yin)此(ci)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)系(xi)(xi)的(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)心落(luo)在太(tai)(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)表面之(zhi)(zhi)外(wai),距離太(tai)(tai)(tai)陽(yang)中心1.068太(tai)(tai)(tai)陽(yang)半(ban)徑(jing)(jing)。雖然木(mu)星的(de)(de)直徑(jing)(jing)是(shi)(shi)(shi)地(di)球(qiu)的(de)(de)11倍(bei),非(fei)常巨(ju)大(da),但(dan)(dan)是(shi)(shi)(shi)它(ta)的(de)(de)密(mi)度很(hen)低,所以木(mu)星的(de)(de)體(ti)積(ji)是(shi)(shi)(shi)地(di)球(qiu)的(de)(de)1321倍(bei),但(dan)(dan)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)只是(shi)(shi)(shi)地(di)球(qiu)的(de)(de)318倍(bei)。木(mu)星的(de)(de)半(ban)徑(jing)(jing)是(shi)(shi)(shi)太(tai)(tai)(tai)陽(yang)半(ban)徑(jing)(jing)的(de)(de)十分(fen)之(zhi)(zhi)一(yi),質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)只為太(tai)(tai)(tai)陽(yang)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)千分(fen)之(zhi)(zhi)一(yi),所以兩者的(de)(de)密(mi)度是(shi)(shi)(shi)相似的(de)(de)。“木(mu)星質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)”(MJ或MJup)通常被(bei)作為描(miao)述其(qi)它(ta)天體(ti)(特別是(shi)(shi)(shi)系(xi)(xi)外(wai)行(xing)星和棕矮星)的(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)單位。因(yin)此(ci),例如(ru)系(xi)(xi)外(wai)行(xing)星HD 209458 b的(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)(shi)0.69MJup,而仙(xian)女座(zuo)κb的(de)(de)質(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)是(shi)(shi)(shi)12.8MJup。

理論模型顯示如果木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)比現(xian)今更(geng)大(da),而不(bu)是318個地(di)球質(zhi)(zhi)量(liang)(liang),它將(jiang)會(hui)繼續收縮。質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)上的(de)(de)(de)些(xie)許改(gai)變(bian),不(bu)會(hui)讓木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)(de)半徑(jing)有(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)變(bian)化(hua),大(da)約(yue)要在(zai)500地(di)球質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)(1.6MJup)才會(hui)有(you)明(ming)顯的(de)(de)(de)改(gai)變(bian)。盡管隨著(zhu)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增加(jia)(jia),內部會(hui)因為壓力的(de)(de)(de)增加(jia)(jia)而縮小體積。結果是,木(mu)(mu)星(xing)被認為是一顆(ke)幾(ji)乎達(da)到(dao)了行星(xing)結構和演化(hua)史所能決定(ding)的(de)(de)(de)最(zui)大(da)半徑(jing)。隨著(zhu)質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)增加(jia)(jia),收縮的(de)(de)(de)過程會(hui)繼續下(xia)去,直到(dao)達(da)到(dao)可察覺的(de)(de)(de)恒星(xing)形成質(zhi)(zhi)量(liang)(liang),大(da)約(yue)是50MJup的(de)(de)(de)高質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)棕矮星(xing)。

然(ran)而,需要(yao)(yao)75倍的(de)木(mu)星(xing)(xing)質(zhi)量(liang)才能使氫穩定的(de)融合成為一顆恒星(xing)(xing)。最小(xiao)的(de)紅矮(ai)星(xing)(xing),半(ban)徑(jing)大約只是木(mu)星(xing)(xing)的(de)30%。盡(jin)管如此,木(mu)星(xing)(xing)仍(reng)然(ran)散(san)發出更多(duo)的(de)能量(liang)。它接受來(lai)自太陽的(de)能量(liang),而內部產(chan)生(sheng)的(de)能量(liang)也幾乎和接受自太陽的(de)總能量(liang)相等。這些額外(wai)的(de)熱量(liang)是由開(kai)爾文-亥姆霍茲機制(zhi)通(tong)過收縮產(chan)生(sheng)的(de)。這個過程造(zao)成木(mu)星(xing)(xing)每年(nian)縮小(xiao)約2厘(li)米。當(dang)木(mu)星(xing)(xing)形成的(de)時候,它要(yao)(yao)比當(dang)前觀測到的(de)要(yao)(yao)略大一點。

大氣層

木星的(de)(de)(de)高層(ceng)大(da)(da)氣是由(you)體積或氣體分(fen)子(zi)(zi)百分(fen)率約88%~92%的(de)(de)(de)氫和(he)(he)約7%~11%的(de)(de)(de)氦所組(zu)成(cheng),剩余(yu)1%是其他(ta)氣體。由(you)于(yu)氦原子(zi)(zi)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)是氫原子(zi)(zi)的(de)(de)(de)四倍,探討木星的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)組(zu)成(cheng)時比例會(hui)有所改變:大(da)(da)氣層(ceng)中氫和(he)(he)氦分(fen)別占了總質(zhi)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)75%及24%,余(yu)的(de)(de)(de)1%為其他(ta)氣體物(wu)質(zhi),包(bao)括微(wei)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)甲烷(wan)、水蒸氣、氨(an)以及硅的(de)(de)(de)化合物(wu)。另(ling)外(wai)木星也(ye)含有微(wei)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)碳、乙烷(wan)、硫化氫、氖、氧、磷化氫、硫等物(wu)質(zhi)。大(da)(da)氣最外(wai)層(ceng)有冷凍的(de)(de)(de)氨(an)的(de)(de)(de)晶體。木星上也(ye)透(tou)過(guo)紅外(wai)線及紫外(wai)線測量(liang)(liang)發現微(wei)量(liang)(liang)苯和(he)(he)烴的(de)(de)(de)存在(zai)。

木星(xing)(xing)大(da)(da)氣(qi)(qi)層(ceng)中(zhong)氫和(he)氦(hai)的(de)(de)比例非常接(jie)近原始(shi)太陽星(xing)(xing)云的(de)(de)理論組(zu)成,然(ran)而,木星(xing)(xing)大(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)惰性氣(qi)(qi)體是太陽的(de)(de)二至(zhi)三倍(bei),高層(ceng)大(da)(da)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)氖只占(zhan)了總質量(liang)的(de)(de)百萬(wan)分之(zhi)二十,約為(wei)太陽比例的(de)(de)十分之(zhi)一(yi),氦(hai)也(ye)幾(ji)乎耗(hao)盡,但仍有太陽中(zhong)氦(hai)的(de)(de)比例的(de)(de)80%。這(zhe)個差距(ju)可(ke)能(neng)是由于元素降水至(zhi)行星(xing)(xing)內部所造(zao)成。

由光譜學(xue)分(fen)析而言,土星(xing)被認為和木星(xing)的(de)(de)(de)組成最為相(xiang)似(si),但另外(wai)(wai)的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)行(xing)星(xing)、天王(wang)星(xing)與海(hai)王(wang)星(xing)相(xiang)較(jiao)之下所含氫和氦(hai)的(de)(de)(de)比例(li)較(jiao)低,由于沒有(you)太空船實際深入大氣(qi)層的(de)(de)(de)分(fen)析,除了木星(xing)之外(wai)(wai)的(de)(de)(de)行(xing)星(xing)仍沒有(you)重元素數量的(de)(de)(de)精確數據。

云層

木(mu)星有(you)著(zhu)太陽系內(nei)最大(da)(da)的(de)(de)(de)行星大(da)(da)氣層(ceng),跨越的(de)(de)(de)高度(du)超過(guo)5000千米。由(you)于木(mu)星沒有(you)固體的(de)(de)(de)表面(mian),它(ta)的(de)(de)(de)大(da)(da)氣層(ceng)基礎(chu)通常(chang)被(bei)認(ren)為(wei)是(shi)(shi)大(da)(da)氣壓(ya)力(li)等(deng)于1MPa(10bar),或十倍于地(di)球表面(mian)壓(ya)力(li)之(zhi)處。木(mu)星的(de)(de)(de)大(da)(da)氣層(ceng)被(bei)分為(wei)四個層(ceng)次(ci):對(dui)流層(ceng)、平流層(ceng)、增溫層(ceng)和(he)(he)散逸層(ceng)。不同于地(di)球的(de)(de)(de)大(da)(da)氣層(ceng),木(mu)星沒有(you)中氣層(ceng),沒有(you)固體的(de)(de)(de)表面(mian),大(da)(da)氣最底層(ceng)的(de)(de)(de)對(dui)流層(ceng),平穩地(di)轉換進入行星的(de)(de)(de)流體內(nei)部。這是(shi)(shi)溫度(du)和(he)(he)壓(ya)力(li)在氫和(he)(he)氦的(de)(de)(de)臨界點(dian)之(zhi)上造成的(de)(de)(de)結(jie)果,意味著(zhu)氣體和(he)(he)液體的(de)(de)(de)相位之(zhi)間沒有(you)明確的(de)(de)(de)界限存在。

木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)組成(cheng)按分(fen)子(zi)數量來看(kan),81%是(shi)(shi)(shi)氫,18%是(shi)(shi)(shi)氦,按質量則分(fen)別是(shi)(shi)(shi)75%和(he)(he)24%。只有(you)(you)約1%左右的(de)(de)(de)其(qi)他氣(qi)(qi)(qi)體,其(qi)中(zhong)包括甲烷、水蒸氣(qi)(qi)(qi)、氨(an)氣(qi)(qi)(qi)等。這(zhe)與(yu)太(tai)陽(yang)(yang)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)前身——原(yuan)始太(tai)陽(yang)(yang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)云(yun)的(de)(de)(de)組成(cheng)相近,但木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)較重元素的(de)(de)(de)比例卻比原(yuan)始太(tai)陽(yang)(yang)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)云(yun)多數倍。同(tong)為(wei)氣(qi)(qi)(qi)體行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)土(tu)星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)也是(shi)(shi)(shi)類似的(de)(de)(de)組成(cheng),但天王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)及海王星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)的(de)(de)(de)氫和(he)(he)氦就少得(de)多。由于(yu)木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)有(you)(you)較強(qiang)的(de)(de)(de)內部能源,致使其(qi)赤(chi)道與(yu)兩(liang)極溫差(cha)不大(da)(da)(da),不超過3℃,因此木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)上(shang)南北(bei)風很小,主要是(shi)(shi)(shi)東(dong)西風,最(zui)大(da)(da)(da)風速達130~150米/秒。木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)充滿了(le)稠密活躍的(de)(de)(de)云(yun)系(xi)(xi)。各種顏色的(de)(de)(de)云(yun)層像波(bo)浪一(yi)樣在激烈翻騰著。在木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)還(huan)觀測到(dao)有(you)(you)閃電和(he)(he)雷暴(bao)。由于(yu)木星(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)快速自轉,因此能在它的(de)(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)中(zhong)觀測到(dao)與(yu)赤(chi)道平行(xing)的(de)(de)(de)、明暗交替的(de)(de)(de)帶紋其(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)亮帶是(shi)(shi)(shi)向(xiang)上(shang)運動(dong)的(de)(de)(de)區(qu)域,暗紋則是(shi)(shi)(shi)較低(di)和(he)(he)較暗的(de)(de)(de)云(yun)。

木(mu)星表面有(you)(you)紅(hong)、褐、白等五(wu)彩繽紛(fen)的(de)(de)條(tiao)紋圖案(an),可(ke)以推測(ce)木(mu)星大(da)氣(qi)中的(de)(de)風(feng)向是平行于(yu)赤(chi)道方向,因區域(yu)的(de)(de)不同而交互吹著西風(feng)及東風(feng),是木(mu)星大(da)氣(qi)的(de)(de)一項(xiang)明(ming)顯(xian)特征(zheng)。大(da)氣(qi)中含有(you)(you)極微的(de)(de)甲烷(wan)、乙炔之類(lei)的(de)(de)有(you)(you)機(ji)成分(fen),而且(qie)有(you)(you)打雷(lei)現(xian)象生成有(you)(you)機(ji)物的(de)(de)概率相(xiang)當大(da)。

大紅斑與渦旋

木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)大(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)(hong)斑(ban)位(wei)于南緯23°處(chu),長(chang)2萬(wan)千米(mi),寬(kuan)1.1萬(wan)千米(mi)。探(tan)測器發現(xian),大(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)(hong)斑(ban)是(shi)一團(tuan)激烈上升的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)流,呈深(shen)褐色。這個(ge)彩色的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)旋以逆(ni)(ni)時(shi)針(zhen)方向轉(zhuan)動。在大(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)(hong)斑(ban)中心部分有個(ge)小顆粒,是(shi)大(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)(hong)斑(ban)的(de)(de)(de)核(he),其大(da)(da)小約幾百(bai)千米(mi)。這個(ge)核(he)在周圍的(de)(de)(de)反時(shi)針(zhen)漩渦(wo)運動中維(wei)持不動。大(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)(hong)斑(ban)的(de)(de)(de)壽(shou)命很長(chang),可(ke)維(wei)持幾百(bai)年(nian)或更(geng)久。早在1665年(nian),意大(da)(da)利天文(wen)學家卡西(xi)尼就發現(xian)了(le)它。大(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)(hong)斑(ban)艷麗(li)的(de)(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)色令人印象深(shen)刻,顏(yan)色似乎來自紅(hong)(hong)(hong)(hong)磷。大(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)(hong)斑(ban)的(de)(de)(de)自轉(zhuan)是(shi)逆(ni)(ni)時(shi)針(zhen)方向,周期大(da)(da)約是(shi)六天。大(da)(da)紅(hong)(hong)(hong)(hong)斑(ban)的(de)(de)(de)長(chang)度是(shi)24000至(zhi)40000千米(mi),寬(kuan)度是(shi)12000至(zhi)14000千米(mi)。它的(de)(de)(de)直徑大(da)(da)到可(ke)以容得(de)下2至(zhi)3顆地球。這個(ge)風(feng)暴(bao)(bao)(bao)(bao)的(de)(de)(de)最大(da)(da)高度比周圍的(de)(de)(de)云(yun)層(ceng)(ceng)高出約8千米(mi)。風(feng)暴(bao)(bao)(bao)(bao)通(tong)常(chang)(chang)都(dou)發生在巨行星(xing)大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)湍流內(nei),木(mu)星(xing)也有白色和棕色的(de)(de)(de)鵝蛋(dan)形風(feng)暴(bao)(bao)(bao)(bao),但較小的(de)(de)(de)那(nei)些風(feng)暴(bao)(bao)(bao)(bao)通(tong)常(chang)(chang)都(dou)不會被(bei)命名(ming)。白色的(de)(de)(de)鵝蛋(dan)傾向于包(bao)含大(da)(da)氣(qi)(qi)(qi)層(ceng)(ceng)上層(ceng)(ceng),相(xiang)對較低溫的(de)(de)(de)云(yun)。棕色鵝蛋(dan)形是(shi)較溫暖(nuan)和位(wei)于普通(tong)云(yun)層(ceng)(ceng)。這種風(feng)暴(bao)(bao)(bao)(bao)持續的(de)(de)(de)時(shi)間可(ke)以只有幾個(ge)小時(shi),也可(ke)以長(chang)達數個(ge)世紀。

表層地理

磁場

木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)強(qiang)度是(shi)(shi)地(di)球的(de)(de)14倍(bei),范圍從赤道的(de)(de)4.2高(gao)斯(0.42mT)到極(ji)(ji)區的(de)(de)10至14高(gao)斯(1.0~1.4mT),是(shi)(shi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)系(xi)最(zui)強(qiang)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)(除了太(tai)(tai)陽(yang)(yang)黑子)。環(huan)繞著(zhu)行星(xing)的(de)(de)是(shi)(shi)松弱的(de)(de)行星(xing)環(huan)系(xi)統和(he)強(qiang)大的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)層(木(mu)(mu)星(xing)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)十分強(qiang)大,其(qi)背對太(tai)(tai)陽(yang)(yang)一面(mian)的(de)(de)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)甚至延伸至土星(xing)軌道)。這(zhe)個場(chang)(chang)(chang)(chang)被認為是(shi)(shi)由渦流(liu)產生的(de)(de)——旋流(liu)運動(dong)的(de)(de)導(dao)電(dian)(dian)材料——核心(xin)的(de)(de)液態金屬氫(qing)。在(zai)埃(ai)歐衛星(xing)的(de)(de)火(huo)山(shan)釋放出大量的(de)(de)二氧化硫(liu),形成(cheng)(cheng)沿著(zhu)衛星(xing)軌道的(de)(de)氣(qi)體(ti)環(huan)。這(zhe)些氣(qi)體(ti)在(zai)磁(ci)(ci)(ci)(ci)層內(nei)(nei)被電(dian)(dian)離(li)(li),生成(cheng)(cheng)硫(liu)和(he)氧的(de)(de)離(li)(li)子。它(ta)們與(yu)源自木(mu)(mu)星(xing)大氣(qi)層的(de)(de)氫(qing)離(li)(li)子,在(zai)木(mu)(mu)星(xing)的(de)(de)赤道平面(mian)形成(cheng)(cheng)等離(li)(li)子片(pian)(pian)。這(zhe)些片(pian)(pian)狀的(de)(de)等離(li)(li)子與(yu)行星(xing)一起轉動(dong),造成(cheng)(cheng)進入磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)平面(mian)的(de)(de)變形偶極(ji)(ji)磁(ci)(ci)(ci)(ci)場(chang)(chang)(chang)(chang)。在(zai)等離(li)(li)子片(pian)(pian)內(nei)(nei)的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)產生強(qiang)大的(de)(de)無(wu)線電(dian)(dian)訊號(hao),造成(cheng)(cheng)范圍在(zai)0.6至30MHz的(de)(de)爆發。

木(mu)星(xing)(xing)磁(ci)(ci)層(ceng)的(de)(de)(de)范(fan)圍(wei)大而且結(jie)構復雜(za),在距(ju)離(li)木(mu)星(xing)(xing)140萬~700萬千(qian)米(mi)之間的(de)(de)(de)巨大空(kong)間都是木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)層(ceng);而地球(qiu)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)層(ceng)只在距(ju)地心5萬~7萬千(qian)米(mi)的(de)(de)(de)范(fan)圍(wei)內。木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)五個大衛星(xing)(xing)(木(mu)衛一至木(mu)衛五) [1]  都被木(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)磁(ci)(ci)層(ceng)所覆蓋,使之免遭太(tai)(tai)陽(yang)風(feng)的(de)(de)(de)襲擊(ji)。地球(qiu)周圍(wei)有條稱(cheng)為范(fan)艾倫帶(dai)的(de)(de)(de)輻射帶(dai),木(mu)星(xing)(xing)周圍(wei)也有這樣的(de)(de)(de)輻射帶(dai)。旅行者1號還發現木(mu)星(xing)(xing)背向(xiang)太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)一面(mian)有3萬千(qian)米(mi)長的(de)(de)(de)北極光。1981年初,當旅行者2號早已離(li)開木(mu)星(xing)(xing)飛奔土星(xing)(xing)的(de)(de)(de)途中,曾再次受到木(mu)星(xing)(xing)磁(ci)(ci)場(chang)的(de)(de)(de)影響。由此看來,木(mu)星(xing)(xing)磁(ci)(ci)尾至少拖長到了6000萬千(qian)米(mi)以(yi)外。

木星(xing)的(de)磁氣(qi)(qi)圈(quan)分布范圍比地球磁氣(qi)(qi)圈(quan)的(de)范圍大上100多倍,是太陽(yang)系中最(zui)大的(de)磁氣(qi)(qi)圈(quan)。由(you)于太陽(yang)風和(he)磁氣(qi)(qi)圈(quan)的(de)作(zuo)用(yong)木星(xing)也(ye)和(he)地球一樣在極(ji)區有極(ji)光產生,強度約(yue)為(wei)地球的(de)100倍。

內熱

木(mu)星(xing)正在(zai)向其宇(yu)宙空間釋放(fang)(fang)巨(ju)大(da)(da)能(neng)(neng)量(liang)。它(ta)所(suo)放(fang)(fang)出(chu)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)是它(ta)所(suo)獲(huo)得太陽(yang)(yang)(yang)能(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)兩倍(bei)。這說明木(mu)星(xing)釋放(fang)(fang)能(neng)(neng)量(liang)的(de)(de)(de)(de)一(yi)半來自于(yu)它(ta)的(de)(de)(de)(de)內部(bu)(bu)。木(mu)星(xing)內部(bu)(bu)存(cun)在(zai)熱(re)(re)源(yuan)。有人認(ren)為它(ta)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)可能(neng)(neng)是木(mu)星(xing)形(xing)成(cheng)時,由引力(li)勢能(neng)(neng)轉變(bian)(bian)而來,被液(ye)態(tai)氫大(da)(da)規模(mo)對(dui)流到(dao)表面上。太陽(yang)(yang)(yang)之所(suo)以不斷放(fang)(fang)射出(chu)大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)和熱(re)(re),是因為太陽(yang)(yang)(yang)內部(bu)(bu)時刻進(jin)行(xing)著核聚(ju)變(bian)(bian)反(fan)應,在(zai)核聚(ju)變(bian)(bian)過程中釋放(fang)(fang)出(chu)大(da)(da)量(liang)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)。木(mu)星(xing)是一(yi)個巨(ju)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)液(ye)態(tai)氫星(xing)球,本身已具(ju)備了(le)無法比(bi)擬的(de)(de)(de)(de)天(tian)然核燃料,加(jia)之木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)中心(xin)溫度已達(da)到(dao)了(le)28萬K,具(ju)備了(le)進(jin)行(xing)熱(re)(re)核反(fan)應所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)(de)高溫條(tiao)件。至于(yu)熱(re)(re)核反(fan)應所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)(de)高壓(ya)條(tiao)件,就木(mu)星(xing)的(de)(de)(de)(de)收縮速度和對(dui)太陽(yang)(yang)(yang)放(fang)(fang)出(chu)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)及攜能(neng)(neng)粒(li)子的(de)(de)(de)(de)吸積特性來看,木(mu)星(xing)在(zai)經(jing)過幾十億年的(de)(de)(de)(de)演化之后,中心(xin)壓(ya)可達(da)到(dao)最初核反(fan)應時所(suo)需(xu)的(de)(de)(de)(de)壓(ya)力(li)水平。木(mu)星(xing)和太陽(yang)(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)十分(fen)相似,但是卻(que)沒(mei)有像(xiang)太陽(yang)(yang)(yang)那樣(yang)燃燒起來,是因為它(ta)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)太小(xiao)。木(mu)星(xing)要(yao)成(cheng)為像(xiang)太陽(yang)(yang)(yang)那樣(yang)的(de)(de)(de)(de)恒星(xing),需(xu)要(yao)將質(zhi)量(liang)增(zeng)加(jia)80倍(bei)才行(xing),根據天(tian)文學家(jia)的(de)(de)(de)(de)計算,只有質(zhi)量(liang)大(da)(da)于(yu)太陽(yang)(yang)(yang)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)7%,才能(neng)(neng)進(jin)行(xing)氘聚(ju)變(bian)(bian)反(fan)應,發出(chu)光(guang)和熱(re)(re)。

內部結構

木(mu)(mu)星(xing)(xing)有一(yi)(yi)個石(shi)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)核,由(you)鐵和硅組成(cheng)。向外是(shi)(shi)(shi)由(you)巖石(shi)與氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)混合顆粒物組成(cheng),無(wu)明確的(de)(de)(de)(de)邊界,在(zai)(zai)向外被一(yi)(yi)層含有少量(liang)(liang)氦,主(zhu)要是(shi)(shi)(shi)氫(qing)(qing)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)液態(tai)金屬(shu)氫(qing)(qing)包覆著。內(nei)(nei)核上則是(shi)(shi)(shi)大部(bu)分的(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)物質(zhi)集(ji)結地,以液態(tai)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)形(xing)式存在(zai)(zai)。這些木(mu)(mu)星(xing)(xing)上最普通的(de)(de)(de)(de)形(xing)式基礎可能只在(zai)(zai)40億帕壓(ya)強(qiang)(qiang)下(xia)才存在(zai)(zai),木(mu)(mu)星(xing)(xing)內(nei)(nei)部(bu)就是(shi)(shi)(shi)這種環境(土(tu)星(xing)(xing)也是(shi)(shi)(shi))液態(tai)金屬(shu)氫(qing)(qing)由(you)離子化的(de)(de)(de)(de)質(zhi)子與電子組成(cheng)。在(zai)(zai)木(mu)(mu)星(xing)(xing)內(nei)(nei)部(bu)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)壓(ya)強(qiang)(qiang)下(xia)氫(qing)(qing)氣是(shi)(shi)(shi)液態(tai)的(de)(de)(de)(de),而非氣態(tai),這使它成(cheng)為了木(mu)(mu)星(xing)(xing)磁場的(de)(de)(de)(de)電子指揮者(zhe)與根源,木(mu)(mu)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)磁場強(qiang)(qiang)度(du)大約10高斯,比地球(qiu)大10倍。同樣在(zai)(zai)這一(yi)(yi)層也可能含有一(yi)(yi)些氦和微量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)冰。木(mu)(mu)星(xing)(xing)還(huan)是(shi)(shi)(shi)天空中已知的(de)(de)(de)(de)最強(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)(de)射電源之一(yi)(yi)。

木(mu)星內部(bu)的(de)溫度(du)(du)和壓力(li),由(you)于開爾文(wen)-亥姆霍茲(zi)機制穩定地朝向核心增(zeng)加。在壓力(li)為10帕的(de)“表(biao)面(mian)”,溫度(du)(du)大(da)約(yue)是(shi)340K(67℃;152℉)。在氫相變的(de)區(qu)域——溫度(du)(du)達(da)到臨(lin)界點——氫成為金屬,相變溫度(du)(du)是(shi)10000K(9700℃;17500℉),壓力(li)為200GPa。在核心邊(bian)界的(de)溫度(du)(du)估(gu)計為36000K(35700℃;64300℉),同時內部(bu)的(de)壓力(li)大(da)約(yue)是(shi)3000~4500GPa。

文化

世界紀錄

木星(xing)(xing)(xing)(xing)是太(tai)陽(yang)系(xi)中最(zui)(zui)(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)(xing)、一(yi)天(tian)時(shi)長最(zui)(zui)(zui)短的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)(xing)、被最(zui)(zui)(zui)多航天(tian)器到訪過(guo)的(de)(de)(de)(de)外行星(xing)(xing)(xing)(xing)、擁有最(zui)(zui)(zui)多特(te)洛伊小行星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)(xing)(xing)、太(tai)陽(yang)系(xi)中擁有最(zui)(zui)(zui)活躍火山的(de)(de)(de)(de)天(tian)體以及(ji)太(tai)陽(yang)系(xi)中密度最(zui)(zui)(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)衛星(xing)(xing)(xing)(xing),木星(xing)(xing)(xing)(xing)擁有衛星(xing)(xing)(xing)(xing)上最(zui)(zui)(zui)多的(de)(de)(de)(de)隕石坑、最(zui)(zui)(zui)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)磁場、太(tai)陽(yang)系(xi)中最(zui)(zui)(zui)強(qiang)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)極光、太(tai)陽(yang)系(xi)中最(zui)(zui)(zui)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)反氣旋風暴。(吉(ji)尼斯世界紀錄)

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