木星作為太陽系內最特殊的氣態巨行星,一直以來勾起人們無限遐想。木星究竟是一個什麼樣的天體,值得科學家跨越數百年時間和數億萬公里苦苦追尋?
“塊頭”最大
據NASA官網介紹,木星是太陽系8大行星中體積最大、自轉最快的行星,也是從內向外的第5顆行星,其赤道約為14.3萬公里。木星大氣層由86%的氫氣和14%的氦氣組成,表面覆蓋著厚厚的棕黃色和白色相間的雲層。天文學家們將木星稱為“失敗的恒星”。因為像恒星一樣,木星富含氫氣和氦氣,但品質不足以在其內部觸發核聚變反應。
自轉最快 磁場最強
木星自轉速度為4.53萬公里/小時(12.6公里/秒),一次自轉只需10小時,也就是説,木星的一天只有10個小時。木星軌道為橢圓形或橄欖形,繞太陽旋轉一次所需時間是地球繞太陽旋轉一次所需時間的12倍,因此,木星上的一年等於地球上的12年。
快速旋轉助木星獲得了太陽系內最強大的磁場。在木星雲層之下,是一個巨大的液態金屬氫組成的海洋。隨著木星不斷旋轉,旋轉的液態金屬海洋製造出了這個強磁場。
大紅斑最有名
木星最引人注目的特徵是其大紅斑。它是一種反氣旋風暴,位於木星赤道的南部,直徑為2.4萬公里,高度為1.2萬到1.4萬公里。在大紅斑最寬的點,風暴大約是地球直徑的3.5倍,足以容納2到3個地球直徑大小的行星。
大紅斑據信已經存在了至少360多年。1665年,義大利天文學家喬凡尼·卡西尼發現了它的存在。到20世紀,天文學家們開始認為,大紅斑是一種風暴,由木星的湍流和快速運動的大氣層造成。“旅行者1”號探測器證實了這一理論。1979年3月,“旅行者1”號在掠過該行星時,觀測到了大紅斑。
自帶光環
當人們想到有環的天體系統時,土星首先印入腦海。但實際上,天王星和木星也有自己的環。木星是第三個被發現有環的行星,因為其環極其暗淡。1979年,NASA的“旅行者1”號航太器發現木星有三個小環——最內層是由光暈粒子組成的環;中間是相當明亮的主環;外部是一個輕薄的類似薄紗的環。
科學家們普遍認為,這些環可能是隕石撞擊木星的衛星時形成的。實際上,主環被認為由來自木衛十五和木衛十六的物質組成;而薄紗環的物質則來自木衛十四和木衛五。
肉眼可見
大多數時候木星不僅肉眼可見,還是全天第二亮星,在行星中僅次於金星,在所有天體中僅次於太陽、月亮和金星,居第四位,比太陽外的所有恒星都要亮得多。
不僅木星本身肉眼可見,在某些極端情況下,連木星的某些衛星都可以用肉眼看見。
“情人”最多
目前,木星是太陽系擁有衛星最多的行星。2012年2月23日,科學家稱發現了木星兩顆新衛星,累計衛星達68顆。木星的英文名Juppiter(朱庇特)代表著古羅馬神話中的眾神之王,木星的衛星則全部以朱庇特的情人命名。
按照距離木星的順序,木星的四大“情人”分別為:木衛一“依娥(lo)”、木衛二“歐羅巴(Europa)”、木衛三“伽倪墨得斯(Ganymede)”、木衛四 “卡利斯托(Callisto)”。這4顆衛星通常被稱為“伽利略”衛星。伽利略發現,雖然木星在空中移動,但這些衛星仍環繞木星公轉,從而得到支援哥白尼日心説的論據,即並非所有天體均環繞地球旋轉。
木星最大的衛星是木衛三,它也是太陽系內最大的衛星,直徑為5262千米,比水星還大,“塊頭”是火星的四分之三。木衛三是太陽系內唯一擁有自己磁場的衛星。木衛三和木衛四上有很多由冰塊和岩石構成的環形山。
木衛一擁有很多活火山,這些火山産生了含硫的氣體。木衛一橙黃色的表面很有可能由火山噴發出的硫組成。木衛二是“伽利略”衛星家族中最小的,表面主要是水冰,冰下可能是水或冰組成的海洋,其含水量是地球的兩倍。