2023年3月11日 星期六

5.Jupiter木星A

木星的3D模型,一顆氣態巨行星。圖片來源:美國宇航局可視化技術應用與開發(VTAD)


木星再被發現120顆衛星 榮登太陽系衛星之王




 iojupiter_飄浮在木星上空的木衛一

 

木星 

木星是距離我們太陽的第五顆行星,也是迄今為止太陽系中最大的行星 - 是所有其他行星總和的兩倍多。木星的條紋和漩渦實際上是冷的,多風的氨和水雲,漂浮在氫和氦的大氣中。木星標誌性的大紅斑是一場比地球更大的巨風暴,已經肆虐了數百年。

木星被數十顆衛星包圍。木星也有幾個環,但與著名的土星環不同,木星的環非常微弱,由塵埃而不是冰組成。

同名的人木星是最大的行星,它的名字來自古羅馬眾神之王。 

生命潛能

木星的環境可能不利於我們所知道的生命。表徵這顆行星的溫度,壓力和材料很可能過於極端和易揮發,以至於生物體無法適應。

雖然木星行星不太可能成為生物佔據一席之地的地方,但其眾多衛星中的一些衛星並非如此。歐羅巴是太陽系其他地方最有可能找到生命的地方之一。有證據表明,在其冰冷的地殼下方有一片廣闊的海洋,在那裡生命可能得到支援。 

大小和距離

 

木星的半徑為43,440.7英里(69,911公里),比地球寬11倍。如果地球是一枚鎳幣那麼大,木星就會和籃球一樣大。

木星的平均距離為4.84億英里(7.78億公里),距離太陽5.2天文單位。一個天文單位(縮寫為AU)是從太陽到地球的距離。從這個距離,太陽光從太陽到木星需要43分鐘。

 公轉周期12年,

圖示顯示了木星在太陽系中相對於地球和太陽的位置。

行星以與太陽的距離的正確順序和正確的相對軌道距離顯示。為了強調,身體的大小被大大誇大了。圖片來源:美國宇航局/摩爾·博克
軌道和旋轉
 
木星在太陽系中是最短的一天。在木星上一天只需要大約10個小時(木星旋轉或旋轉一次所需的時間),木星在大約12個地球年(4,333個地球日)內繞太陽運行一個完整的軌道(木星時間一年)。
它的赤道相對於其繞太陽的軌道路徑傾斜了3度。這意味著木星的旋轉幾乎是直立的,不像其他行星那樣有極端的季節。
衛星
木星有四顆大衛星和許多小衛星,形成了一種微型太陽系。木星有80顆衛星。五十七顆衛星已被國際天文學聯合會(IAU)正式命名。另外23顆衛星正在等待名字。
木星的四顆最大的衛星 - 木衛一,歐羅巴,木衛三和木衛四 - 是由天文學家伽利略伽利萊於1610年使用早期版本的望遠鏡首次觀測到的。這四顆衛星今天被稱為伽利略衛星,它們是我們太陽系中最迷人的目的地之一。埃歐是太陽系中火山活動最活躍的天體。木衛三是太陽系中最大的衛星(甚至比水星大)。木衛四的極少數小隕石坑表明當前表面活動的程度很小。含有生命成分的液態水海洋可能位於歐羅巴的冰凍地殼之下,使其成為一個誘人的地方。

› 更多關於木星衛星的資訊

1979年由美國宇航局的旅行者1號宇宙飛船發現,木星的環是一個驚喜,因為它們由小而暗的粒子組成,除非被太陽背光照亮,否則很難看到。

編隊

木星是在大約45億年前太陽系的其餘部分形成時形成的,當時重力將旋轉的氣體和塵埃拉進來成為這個氣體巨星。木星吸收了太陽形成后剩下的大部分質量,最終得到的物質是太陽系中其他天體總和的兩倍多。事實上,木星具有與恆星相同的成分,但它並沒有長到足以點燃。

大約40億年前,木星定居在外太陽系的當前位置,在那裡它是距離太陽的第五顆行星。

 結構

星的組成與太陽相似 - 主要是氫和氦。在大氣深處,壓力和溫度升高,將氫氣壓縮成液體。這給了木星太陽系中最大的海洋 - 一個由氫而不是水組成的海洋。科學家認為,在距離地球中心一半的深度,壓力變得如此之大,以至於電子從氫原子中被擠壓出來,使液體像金屬一樣導電。木星的快速自轉被認為驅動了該區域的電流,產生了這顆行星強大的磁場。目前尚不清楚在更深處,木星是否有固體物質的中心核心,或者它是否可能是一種濃稠,超熱和濃密的湯。它可能高達90,032華氏度(50,000攝氏度),主要由鐵和矽酸鹽礦物(類似於石英)製成。

表面

作為一顆氣態巨行星,木星沒有真正的表面。這顆行星主要是旋轉的氣體和液體。雖然宇宙飛船無處降落在木星上,但它也無法毫髮無損地飛過。行星深處的極端壓力和溫度壓碎,融化和蒸發了試圖飛入地球的航太器

大氣層

木星的出現是五顏六色的雲帶和斑點的掛毯。這顆氣體行星的「天空」中可能有三個不同的雲層,它們加在一起,跨越約44英里(71公里)。頂部雲可能由氨冰組成,而中間層可能由硫化氫銨晶體組成。最內層可以由水冰和蒸汽製成。

你在木星的厚條帶中看到的鮮豔色彩可能是硫和含磷氣體的羽流從行星較溫暖的內部升起。木星的快速旋轉 - 每10小時旋轉一次 - 產生強大的噴射流,將其雲層分成黑暗帶和長距離的明亮區域。

由於沒有固體表面可以減緩它們的速度,木星的斑點可以持續多年。暴風雨木星被十幾種盛行風席捲,其中一些在赤道達到每小時335英里(每小時539公里)。大紅斑是一個旋轉的橢圓形雲層,寬度是地球的兩倍,在這個巨大的星球上已經觀測到300多年了。最近,三個較小的橢圓形合併形成小紅斑,大約是其較大表親的一半大小。

美國宇航局於2021年10月發佈的朱諾探測器的調查結果更全面地描述了這些雲層下面發生的事情。來自朱諾號的數據顯示,木星的氣旋在頂部更溫暖,大氣密度較低,而在底部更冷,密度較高。反氣旋以相反的方向旋轉,頂部較冷,但底部較暖。

調查結果還表明,這些風暴比預期的要高得多,有些風暴在雲頂下方延伸60英里(100公里),而其他風暴,包括大紅斑,則延伸超過200英里(350公里)。這一令人驚訝的發現表明,漩渦覆蓋的區域超出了水凝結和形成雲的區域,低於陽光溫暖大氣層的深度。

大紅斑的高度和大小意味著風暴中大氣質量的濃度可能被研究木星重力場的儀器檢測到。朱諾號在木星最著名的位置上空的兩次近距離飛越提供了尋找風暴引力特徵的機會,並補充了其深度的其他結果。

憑藉他們的重力數據,朱諾團隊能夠將大紅斑的範圍限制在雲頂以下約300英里(500公里)的深度。

皮帶和區域 除了氣旋和反氣旋之外,木星還以其獨特的帶狀和帶狀物而聞名 - 環繞著地球的白色和紅色雲帶。朝相反方向移動的強東西向風將波段分開。朱諾此前發現,這些風或急流達到約2,000英里(約3,200公里)的深度。研究人員仍在試圖解開噴射流如何形成的謎團。朱諾在多次通過期間收集的數據揭示了一個可能的線索:大氣中的氨氣上下移動,與觀察到的射流非常一致。

朱諾號的數據還顯示,在木星水雲下約40英里(65公里)處,帶和帶子經歷了一次過渡。在較淺的深度,木星的帶在微波光下比鄰近區域更亮。但在更深的層次上,在水雲之下,情況恰恰相反 - 這揭示了與我們的海洋的相似之處。

極地氣旋 朱諾此前在木星的兩個極點都發現了巨型氣旋風暴的多邊形排列 - 八個在北部以八角形排列,在南部以五角形模式排列。隨著時間的推移,任務科學家確定這些大氣現象具有極強的彈性,保持在同一位置。

朱諾號的數據還表明,像地球上的颶風一樣,這些氣旋想要向極地移動,但位於每個極點中心的氣旋將它們推回。這種平衡解釋了旋風分離器的位置以及每個極點的不同數位。 

磁氣圈


木星磁層是受木星強大磁場影響的空間區域。它向太陽(7到21倍於木星本身的直徑)飛行60萬至200萬英里(100萬至300萬公里),並逐漸變細成蝌蚪形的尾巴,延伸到木星後面的6億多英里(10億公里),一直延伸到土星的軌道。木星的巨大磁場是地球磁場的16到54倍。它與行星一起旋轉,掃除帶電的粒子。在行星附近,磁場捕獲成群的帶電粒子,並將它們加速到非常高的能量,產生強烈的輻射,轟擊最裡面的衛星並可能損壞航太器。

木星的磁場也在木星的兩極產生了太陽系最壯觀的極光。

航行家眼中的本太陽系圖中,雖然可清晰的辨識出 金星、 地球、 木星、 土星、 天王星、 及 海王星, 但它們對 航行 - 太陽系


























木星及其四顆最大的衛星








沒有留言:

張貼留言