登陆注册
7649500000002

第2章 有1300个地球大的最大行星(1)

木星是颗巨大的行星。在太阳系所有行星中,木星是最大的一个。它的直径是14.3万千米,是地球直径的11倍多,体积是地球的1300多倍。这意味着,倘若木星是个中空的圆球,它里面能放下1300个地球。木星是太阳系行星中的头号巨人。

木星的质量很雄伟。虽然木星质量只及太阳的1/1000,但它的质量是地球质量的318倍,木星质量甚至比太阳系内全部其他行星、卫星、小行星、陨星和慧星的总和质量还要大,后者只及木星质量的40%。在众行星面前,木星则显得伟岸无比。

木星在群星中显得很亮。虽然它到太阳的距离是地球到太阳距离的5倍,得到的太阳光也弱得多,只有从地球上看到的太阳亮度的1/7。但木星个儿巨大,大气也浓密,反射太阳光的能力也强。在天空中除金星以外,木星就是最明亮的行星了。木星比恒星星空中最亮恒星天狼星还要亮,也比火星亮。西方人把威严的罗马主神“朱必特”的宝座安放在了木星上。

木星又是位“脆弱的巨人”。拿木星质量和它庞大的体积相比较,却显不出任何优势。我们知道,质量与体积的比值是密度,木星的平均密度还不到地球平均密度的1/4。地球上正每方厘米的地球物质平均“重”5.52克,而几立方厘米的木星物质只“重”1.33克,只比水重一点点。它的这种惊人低的密度和巨大无比的体积无异告诉我们,木星是由很轻的物质构成的,木星中可能包含着相当数量的水和比水更轻的物质。原来,木星的基本成分是液态氢,除了可能有很小的熔融的岩核外,没有地球陆地那样的固体表面。

木星自转非常迅速。它虽是庞大行星,却行动灵活。木星比太阳系内任何别的行星自转都要块,木星上的“一天”只有9小时55分,微弱的太阳光,平均每天只有5小时左右照射时间,人类测得木星表面温度在零下150℃左右,是极寒冷的世界。木星公转速度13千米/秒,比地球30千米/秒的公转速度慢多了,公转一周的时间几乎等于12年。

身披色彩缤纷的彩带

通过望远镜,人们就能看到木星的扁平的有趣形状。不过,恐怕最吸引你的,是木星顶部云层的那些云雾状的醒目条纹了。明暗相间的条带大体规则又很有变化,而且都与赤道平行。条带颜色斑斓,除了白色外,还有橙红、棕黄色的。按照习惯,那些发白的浅色条纹叫“带”,那些较暗的红、棕等色条纹叫“条”或“带纹”。

这些条带都是木星云层,而且是木星顶部云层。木星被浓密的大气包围得严严实实,这层大气有多厚,现在不得而知,估计大约1000多千米,它使我们想要窥视一下木星大气的下层也不能,更不用说看见木星表面了。木星表面几乎全是氢和氦,氢82%,17%氦,此外是极少的甲烷、氮、水汽、碳和氧。

木星快速自转,云就被拉成长条形。科学家们不久后搞清楚了,浅色的带是木星大气的高气压带,温暖的气流在带里上升,呈现出白色或浅黄色。深暗色的条则是低气压带,气流在这里下降,呈现出红色和橙色。条带间像波浪一样激烈翻滚。换句话说,由于木星作高速自转,伴同高气压带和低气压带的旋风流和反旋风流完全把巨大的木星缠绕起来了。大气也不易跑掉,就因为木星有巨大吸引力束缚着漂泊不定的气体。

表面是液态氢形成的“海洋”

木星没有固体的表面,这与我们了解过的水星、金星、地球、火星、月球都不同。大气之下,很可能是液态的氢的“海洋”。在再往下离木星中心核大约一半的地方,那里的压强已十分巨大,可达300万个大气压,温度惊人的高,达11000℃,在这样的物理条件下,以致液态分子氢实际上已转化成液态的金属原子氢,这种液态的金属氢在地球的实验室中从未发现过,然而科学家坚信,在极端条件下会有这种液态金属氢存在。在木星最中心部分是木星核,木星核是固体的,主要由铁和硅之类的物质组成,不大的体积却相当于一二十个地球质量。这里必然承受非常大的大气压强,估计有上亿个大气压。温度高可达3万摄氏度,那里必然有地球所无法想像的特殊环境。

以上只是科学家设想的木星结构模型,因为要想了解云的下面是怎样的细节非常困难。

木星有强大的磁场。木星磁场强度为地磁强度的10倍,磁极方向和地球相反,在木星指南针确实是“指向南方”,木星的磁层比地球的磁层要大100倍,可直接达到700万千米之处。地球磁层只在距地心7~8千米范围内。打个比方,如果我们在夜间能用眼睛看见木星和它的磁层的话,木星本身只相当于一颗亮星那么大,木星的磁层则要比月亮大16倍。另外,木星磁层随太阳风“吹拂”,十分迅速地频频收缩和膨胀着。

木星有极光。地球上极地地区出现极光,是因为磁场捕获了来自太阳的带电粒子,太阳风到达木星这么远的地方,带电粒子也衰减得很多了,但由于木星强大的磁场,仍然可能捕捉到太阳带电粒子,这在理论上完全成立,过去却一直没有观测到。1979年,当“旅行者1号”转到木星的背面时,观看到一场动人的极光“演示”,夜幕中,一条长约3万千米的巨形光带,正在长空摇曳生姿,翩翩舞动。这还是在地球以外的太阳系天体上头一回遭遇极光,既在意料之外,又在情理之中。这一切再次说明了物理规律的普遍性和准确性。

木星也有光环。这是1979年3月4日,由“旅行者2号”无意中发现的。4个月以后,“旅行者2号”再次飞抵木星,证实了这一发现。木星环像个薄薄的圆盘,很暗,也不大。其厚度只有30来千米,宽度约6500千米,由大大小小的黑色块状物构成,外围离木星中心12万千米。由于黑色石块不反射太阳光,光环又小又薄,难怪我们在地球上长期都发现不了它。

于是,木星在土星、天王星以后,一跃而进入有光环行星的行列。

木星的标记——巨大红斑

木星除了色彩缤纷的条和带之外,我们还不难看到木星大气有一块醒目的标记,从地球上看去,就成一个红点,仿佛木星上长着一只“眼睛”。大红斑形状有点像鸡蛋,颜色鲜艳夺目,红而略带棕色,有时又鲜红鲜红。人们把它取名为大红斑。

很早以前,木星大红斑鲜明的颜色已引起人们关注。意大利天文学家卡西尼在1665年首先觉察到,木星上有斑痕,并以此红斑为标志,测出了木星自转的周期,是在9时50分到9时56分之间的范围。这与现在公认的赤道部分的自转周期9时50分30秒相当吻合,这在当时天文观测仪器相当简陋的情况下是很不简单的成就。

自那时以来3个多世纪过去了,人们一直看到这块红斑,虽然颜色时而有浓也有淡,大小有增有减,但从未消失过,成为木星上醒目的半永久性标志,同时也是科学家观测、研究、讨论的课题。

大红斑十分巨大,南北宽度经常保持达1.4万千米,东西方向上的长度在不同时期有所变化,最长时达4万千米。也就是说,从红斑东端到西端,可以并排下三个地球。一般情况下,长度在2000~3000千米,大红斑在木星上的相对大小,就好像澳大利亚在地球上那样。

大红斑之“红”也有特色。它的颜色常常是红而略带褐色,变化也是有的。20世纪20年代到30年代,大红斑呈鲜红色,从未这么好看过。1951年前后,也曾出现淡淡的玫瑰红颜色。大部分时间,颜色比较暗淡。关于大红斑的颜色,有不同见解。有人提出那是因为它含有红磷之类的物质;有人认为,可能是有些物质到达木星的云端以后受太阳紫外线照射,而发生了光化学反应,使这些化学物质转变成了一种带红棕色的物质。总之,这仍然为目前人类的未解之谜。

人们在地球上隔着6亿千米对着大红斑看了300多年,却不知怎么解释这种红斑。到20世纪70年代,先有1972、1973年“先驱者10号”、“先驱者11号”相继升空,在1973年12月和1974年12月近距离观测了木星;紧步后尘的又有1977年8月20日和9月5日发射的“旅行者2号”、“旅行者1号”,分别于1979年7月和1979年3月从木星上空掠过,对红斑进行详细察看。它们发现,它是一团激烈上升的气流,即大气旋。它不停地沿逆时针方向旋转,像一团巨大的高气压风暴,每12天旋转一周。这巨大风暴气流可谓“翻江倒海”,“翻天覆地”。从人类认识它以来狂暴地刮了3个多世纪,可以说是一场“世纪风暴”,真让人咋舌,那么,它是靠什么物质能长盛不衰、长期肆虐呢?

原来,大红斑以自己实力占尽地利之便。巨大的漩涡像夹在两股向相反方向运动的气流带中,摩擦阻力很小,如果大红斑比现在要小得多,那么“阻碍”的力量便相应地要大得多,这团风暴要不了多久便会平息。“先驱者10号”1973年12月也发现过有小红斑,其扩大程度直逼大红斑了,然而“先驱者11号”1974年12月飞过小红斑时它却已经消失了。小红斑从形成到消失,只用了短短的两年时间,规模上也只与地球风暴差不多,这跟大红斑不能相比。也有人认为大红斑长久不衰应该还有别的原因。总之,关于大红斑,还需继续观测、研究和进行不懈探索。

木星卫星也最大

同类推荐
  • 青少年素质养成必读故事:让青少年学会沟通的故事

    青少年素质养成必读故事:让青少年学会沟通的故事

    《让青少年学会沟通的故事》由李超主编,是一本关于青少年索质培养的励志类书籍,《让青少年学会沟通的故事》通过一个个生动鲜活的故事来启迪、教育青少年,帮助青少年养成一份必备的好索质。
  • 中华传统美德百字经·宽:宽以待人

    中华传统美德百字经·宽:宽以待人

    一段历史之所以流传千古,是由于它蕴涵着不朽的精神;一段佳话之所以人所共知,是因为它充满了人性的光辉。阅读《中华传统美德百字经》系列丛书,感悟中华传统美德,获得智慧的启迪和温暖心灵的感动;品味中华美德故事,点燃心灵之光,照亮人生之路。
  • 安徒生童话

    安徒生童话

    人为万灵之长,做牛马的管理者,虎豹的驯服者,是因为他有梦想,高出了一筹。兔子具强大的繁殖能力,可惜它不会稼穑,今天仍跑着觅食,不吃窝边草,是害怕暴露。人十月怀胎,不过他懂优育,让音乐养气,舞蹈美身,以望子成龙,望女成凤,狐狸很聪明,知道乌鸦发声张嘴,肉便会掉下来为自己所餐,但它能来能去,今天却在打洞而住。人过去也穴居,然而他追求阳光和清爽,便盖了房,造了楼,并把花园建在楼的周围以审美。
  • 快乐心灵的动人故事

    快乐心灵的动人故事

    故事是青少年认识世界的一扇窗口,是开启智慧之门的一把钥匙。当青少年朋友们面对失败、遭受挫折和感到失望时,本书会给他们力量;当青少年朋友们迷茫和失落之际,本书会给他们慰藉。一个个短小平凡的故事,简单的语言,却蕴含着深刻的道理,一个智慧的人必然是一个善于从平凡的事情中、从简单的语言中领悟大道理、发现大智慧的人。
  • 科技城十日游-驻足爱因斯坦广场(插图版)

    科技城十日游-驻足爱因斯坦广场(插图版)

    走着走着,我们看到在广场南门的右侧有一排画廊,画廊里有好多人,小胡子向那边望了望,然后面带笑容地说:“我们到那边看看去吧!那边人多,看看有什么好玩儿的。”
热门推荐
  • 伸缩自如的爱

    伸缩自如的爱

    [花雨授权]所有的人都说他俩是一对,可为何她却没有恋爱的感觉?习惯了吵吵闹闹的斗嘴,以为彼此一辈子都会这样继续下去,但,为何他离开时她却是最后一个知道的人?他们不是最要好、最亲密的吗……一直但现在她才明白,原来爱早已经在不知不觉当中深埋心底,她的爱伸缩自如,他的轻薄假面不易摘除,青涩的爱情要何结出成熟的果实……熟悉陌生的画面,唤醒封印的思念。记忆深处埋藏的某一段,是谁欠了却忘了还。
  • 乡野重生

    乡野重生

    冥冥乱世,他是一个平庸或者说低智商的孤儿。他叫白霖,他处处受排挤,一次……,成就了他。他变了,然而,世俗企轻易饶了他,折难,颓废……,他却爱了,来得那么意外,来得那么不应该。世俗,噩运,阴影……
  • 经济学常识一本通

    经济学常识一本通

    你是一个理财高手吗? 你有做生意的潜质吗? 你是否能合理支配薪水?你的理财盲点在哪里? 你的赚钱能力有多强? 你是否适合做投资? 是什么决定你的生活水平?经济学一直被称为“沉闷的科学”,因为经济学家经常带来坏消息。他们会指出一个表面上看来很吸引人的项目,很可能结局并不那么美妙… …《经济学常识一本通》以经济学教材为底本,整合经济学各分支理论常识,一本书能让读者通读整个经济学。同时用简洁易懂的文字阐释经济学常识精髓,再给这些理论配以精彩绝妙的故事加以解说,让象牙塔里的镇塔之宝跟读者做亲密接触。
  • 晨曦落在布兰克

    晨曦落在布兰克

    一朝穿越,竟成了富家子弟,有个妹腔的哥哥,有个妻奴的爹,还有个特爱我的娘,还有好多美男还有美女,洛柒曦觉得这样过下去也不错,不错不错,可是,人生总有意外,洛柒曦表示意外也有强弱,这个人人称赞的,温文如玉,各种高大上的三皇子,为啥成了半夜爬人房间的登徒子?一场神魔大战即将打响,各位客官请来捧场。本文绝对宠文
  • 苦才是人生:索达吉堪布教你守住

    苦才是人生:索达吉堪布教你守住

    生本来就是活也苦,死也苦,有钱没钱都痛苦,但很多人就不明白这一点,遇到一点违缘就怨天尤人:“老天太不公平了!为什么我这么倒霉,所有的不幸全落到了我的头上?”却不知轮回的本性即是如此。《苦才是人生:索达吉堪布教你守住》是一本帮我们解脱生老病死之苦的珍宝之书,里面讲了很多藏传佛教中解决各种痛苦的不同方法,只要我们持之以恒地经常串习,所有困难都会迎刃而解,消除痛苦轻而易举。无论是事业、家庭、爱情,全都变得一帆风顺。把它请回家,就好像与佛陀朝夕相处,一呼一吸都得到了加持,不仅今生拥有不可思议的好运,而且后世也会得到一份幸福的保险。
  • 猎魔者在校内

    猎魔者在校内

    杨龙,在他的童年,母亲被魔鬼所杀,父亲从此开始了为妻子报仇的道路,为了寻找到那个魔鬼,毅然踏上了捕猎之旅,即猎杀危害人类的超自然生物的旅程。年仅4岁的杨龙毫无所知的过着正常人的生活,对于父亲的认知也只是知道他有个父亲,直到上了高中。父亲在死讯传来,在清理父亲遗物的时候才知道母亲死去的原因,也接触到了那被魔鬼盗走的家传神器“龙胆亮银枪”。但没想到的是其中还居住着他们杨家的祖魂,并灵魂与其融合,也接触到了隐藏在社会中的黑暗世界,他决心不惜一切代价保护自己珍爱的人。杨龙的生活从此改变。这个世界中存在大量的超自然生物,它们试图侵占世界、毁灭人类。当杨龙对黑暗世界有了更多了解后,越来越意识到拥有强大力量自己责无旁贷的义务。这个决定不仅会影响杨龙的命运,也将影响人类的命运。
  • 嫡女谋非玉不嫁

    嫡女谋非玉不嫁

    她,现代古武世家少主,一朝莫名穿越为将军嫡女,却是备受欺凌的草包木讷嫡女。但,既然她来了,就要改写历史!嘿嘿,不管如何,有钱就好。咦?那位公子,貌似很有钱的样子,不如嫁了吧?
  • 校花的传奇保镖

    校花的传奇保镖

    兵王林锋被迫来到都市,艳遇连连,成为绝美校花的贴身保镖,卷入都市纷争,各色美女缠绵悱恻,多路强敌狂踩脚下……
  • 天龙魔君

    天龙魔君

    一代传奇,名震诸千世界的火霄药王陨落。再醒时,却已经重回荒唐少年,前世所有的遗憾、所有的悔恨还有机会弥补,悲剧还未发生,但时间的大潮推动着他不得不奋力一搏。灾厄之源——本源级血脉源兽降生小千世界,眼看大战将起,小千世界崩溃在即,沐扬毅然投身本源级血脉之中,化身天龙。就算是灾厄之源又如何!只要能护得亲人、朋友平安,屠尽万千世界,亦不回头。别来招惹我,因为我是……天龙!青锋剑出血汪洋,千里直驱万妖堂。他年我若为青帝,抱月金阁引霓凰。——沐扬
  • 乱世血瞳

    乱世血瞳

    她,姜雨凝。八岁被母亲毒哑,在玫瑰花园的小木屋里苟活。直到16岁那年,在少年云尘的帮助下逃离原本的生活。不料一场精心策划的大火烧光了她的童年,包括她的母亲。就在她母亲的葬礼上,她被残忍的枪杀。不料却穿越了。生活却没有因此平静,她拥有这异于常人的嗜血之瞳。一世为神女,魔尊为她舍江山,弃亲人。国师为她舍命相救。一朝为妖女,太子为她步入歧途。乱世红尘,她到底是神还是妖。谁又为谁舍命相救。