木星有多可怕?體積是地球1318倍,內部環境更加惡劣

漫酱~ 2022/12/20 檢舉 我要評論

體型最大

木星是太陽系最巨大的行星,赤道半徑達到了71492公里,是地球的11.2倍,體積是地球的1318倍。

它的質量也是太陽系最大的,雖然太陽系第二大行星——土星的尺寸和木星差不多,但是密度非常小。在太陽系內,除了太陽和木星之外的其他所有天體加在一起,質量也只有木星的40%左右。

由于質量巨大,木星的引力也非常驚人,它的表面重力大約是24.79 m/s^2,是地球的2.5倍左右。也就是說,如果一個100斤的人來到木星表面(當然不是固體表面,而是云層頂端),他的體重就達到了250斤。

木星的引力大到什麼地步?它可以憑借一己之力,影響太陽系的天體運行。很多太陽系外圍的天體會因為木星引力的干擾而闖到內部來,有些路過木星的天體會被木星吸引,比如1994年的蘇梅克-列維9號彗星。據估計,平均每年就會有20-60顆小天體撞上木星,如果沒有木星的話,難保其中不會有一兩顆撞在地球上。

可以說,從太陽系形成早期到今天,木星引力對于塑造今天的太陽系,起到了關鍵的作用。

衛星眾多

同樣在巨大的質量下,木星引力范圍也非常廣,從而擁有了一個龐大的衛星家族。截至目前,天文學家已經在木星周圍發現了79顆衛星,僅次于土星的82顆。

在這79顆衛星中,有4顆非常值得注意,那就是木衛一、木衛二、木衛三和木衛四。這四顆衛星早在差不多400年前就被著名的天文學家伽利略利用早期望遠鏡發現,因此它們又被合稱為伽利略衛星。

能夠在這麼久之前就被發現,說明這四顆衛星的體型也相當巨大。觀測結果表明,在這四顆衛星中,尤以木衛三最為巨大,半徑達到了2631公里,甚至比太陽系最小的行星——水星還大,它也是太陽系最大的行星,略大于土星的最大衛星土衛六(半徑2575公里)。

除了木衛三之外,其他三顆衛星也都相當巨大,其中木衛四半徑2410公里,排名木星衛星中第二,太陽系衛星中的第三;木衛一半徑1830公里,是太陽系第四大衛星;木衛二半徑1561公里,在太陽系中排名第六,也是伽利略衛星中唯一一個比月球(半徑1737公里)小的。

自轉速度最快

木星是距離太陽第五遙遠的行星,和太陽的平均距離約為7.78億公里。它圍繞太陽公轉一圈需要差不多12年的時間,這恰好符合我國古代地支的一個周期,所以我國古人稱之為歲星。

雖然公轉速度比較慢,但木星的自轉速度卻很快,而且是太陽系內最快的。雖然周長超過了40萬公里,但木星自轉一圈只需要不到10個小時,非常驚人。

值得說明的是,木星的自轉和地球的自轉既相同又不同。兩顆行星的自轉線速度隨著緯度的不同而不同,但地球的不同緯度之間自轉角速度是相同的,因為地球是一個整體的巖石行星,而木星是氣體行星,雖然引力強大,但終究是比較松散的。從下面旅行者1號拍攝的木星動畫就可以看出來,赤道區域的自轉角速度要比兩極快一些。

還有就是,氣體行星導致的松散外形,還讓木星在超高的自轉速度下產生了強大的離心力,以至于整個星球變得比較扁。我們剛才說木星的赤道半徑是71492公里,它的極半徑其實只有66854公里,相差近5000公里,它也是太陽系八大行星中除了土星之外最扁的行星。

強大的磁場

木星的磁場也是太陽系行星中最強烈的,其強度是地球磁場的20000倍,延伸的范圍之廣甚至足以將太陽容納進去。

木星之所以有如此強大的磁場,就在于它的內部結構。在木星核心處,由于壓力極大、溫度極高,氫已經被壓成金屬態并且電離,也就是有無數的質子和電子游蕩,這些帶電粒子的移動就會形成電流和磁場。

木星的磁場過于強大,對于地球來說原本沒有什麼傷害。但是隨著人類科技的發展,我們已經能夠將探測器發射到木星周圍進行探測,這就對我們探測器的壽命提出了挑戰。盡管采取了許多的措施來減少木星磁場對電子設備造成的破壞,但時間長了,航天器的壽命還是會受到影響。

另外,由于具有磁場,木星上也會出現一種地球兩極常見的現象——極光。不論是繞木星探測的朱諾號探測器還是地球上空的XMM-牛頓衛星以及哈勃太空望遠鏡,都觀測到了木星的極光現象。和地球不同的是,木星的特殊極光出現在不可見的波長,所以肉眼是看不到的。

最恐怖的風暴

說到木星,肯定少不了要提的就是大紅斑了。這個恐怖的氣旋在17世紀就被發現了,直到今天依然存在。

大紅斑是當之無愧的太陽系第一大風暴,最大的時候,它的東西跨度達到了40000公里,南北寬度也有14000公里,足以并排放下3個地球!大紅斑的風速非常驚人,每小時超過600公里,是高鐵的2倍。而在地球上,時速達到250公里的就已經是最強大的五級颶風了。

不過,近些年來科學家發現,木星的大紅斑正在變小,而且形狀也從橢圓逐漸接近正圓,顏色也有所變深。按照目前的趨勢,它在2040年左右就會變成正圓形,甚至可能在未來會消失。

關于大紅斑的形成,直到今天仍然是個謎。如果它在這個謎題被人類破解之前就消失的話,恐怕人類永遠也搞不清楚大紅斑的根源了。

 

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