太阳系中最大的行星——木星
太阳系里有8颗大行星,其中木星的体积是最大的,被称为“行星巨人”。
木星的直径是地球的11.2倍,达14.38万千米,它的体积是地球的1300倍以上!此外,它所含物质的量也是所有行星中最大的,相当于300多个地球。其余7大行星质量的总和,还不到木星质量的一半。正因为如此,木星在欧美等国中被称为“Jupiter”,传说Jupiter是罗马神话中最大的神。
木星上的大气绝大部分是氢,然后是氦、氨和甲烷,而地球主要的大气成分是氮和氧。
美国在20世纪70年代先后发射了4艘宇宙飞船探测木星、土星等大行星,成绩斐然。飞船的探测结果告诉我们,木星的大气层下是一片沸腾着的海洋,海洋里充斥着液态氢。氢在高温和高压下成为液体,像水一样地流动,而且具有金属的某些特征。
像地球一样,木星也在不停地自转,它的自转周期在赤道上是9小时50分30秒。它的表面呈液体状,而不是像地球那样是固态的,故星体在快速自转时,呈扁圆形。木星的公转周期为12年。意大利天文学家卡西尼早在1665年就发现木星上有一块椭圆状大红斑,而且非常惹人注意。到现在为止大红斑一直存在了300多年,只是大小、形状和颜色等略有变化。用望远镜看木星,只见其表面呈现为一条条平行于赤道的明暗相间的云带。
意大利科学家伽利略早在1610年初就惊奇地发现,有4颗卫星在长达十几天的时间里徘徊在木星附近。现在,这4颗卫星被称为“伽利略卫星”。后来对木星的卫星、大红斑照片进行观察发现,木星上还有一些小红斑。现在科学家们已证实大红斑实际上是木星上空的一个大气旋,长约2万多千米,宽约1万多千米。
后来,“旅行者号”飞船又发现了3颗小卫星。现在我们已经知道木星有16颗小卫星,它们与木星好像构成了一个小小的“太阳系”。其中,太阳系中最大的卫星是木卫3,其直径达5150千米。许多木卫上有环形山,但是地势非常凹凸不平。有的卫星表面还有一层冰冻层。
飞船还探测到木星存在一个比较小而且暗的光环,不太壮观。科学家研究后认为,它主要由反射阳光能力很差的黑色石块组成,其直径从数十米到数百米不等。探测表明,木卫1上有数百个火山口。飞船还拍到了一张木卫1上火山在喷发的照片。
太阳系八大行星比较图
从这幅图中我们可以看出木星的个头明显要比其他7大行星大得多。
注:各行星下面的数字分别表示行星的直径(假设地球直径=1)及它包括的卫星个数。
伽利略号宇宙飞船自1995年以来,一直绕木星飞行。它发现,木卫1和木卫3具有磁场。据推断,可能有金属内核存在于木卫1和木卫3上。
27年前,“旅行者2号”在木卫1上发现了一座火山,现在“伽利略号”发现其周围4万平方千米范围内,都覆盖了新的火山堆积物,还有蓝色的喷烟在它的上空。新发现表明,存在于木卫1上的二氧化硫气体伴随着喷烟上升,气体冷却、凝聚,形成雪。但是,1979年“旅行者”观测到的那些非常活跃的火山,现在已停止了活动。在木星系中,距离木星最远的是木卫9,其直径仅6.4千米,距木星中心有2370万千米;木卫16是距木星最近的卫星,其直径约40千米,距木星中心12.7万千米。
观测和研究表明,木星具有很强的内部热源,因为它向太空发出的热量是它从太阳接收到的热量的2.5倍。据估计其中心温度可能达30000度。
◎小问答:木星上的气候是什么样的?
木星是由以氢为主的氢氦混合气体组成的巨大的气体状球体,这些气体在内部被压缩成液体,其压力非常大。温度在-125℃~17℃之间,气候很不稳定,自1644年第一次在木星上发现风暴以来,350多年来一直有一团飓风在其表面上狂吹。这就是大红斑,它逆时针转动,周期为6天。大红斑主要由氨气和冰云组成,屹立于邻近约8000米高的云上。