第28章 太阳系内八大行星之五--木星

木星是太阳系中距离太阳第五近的行星，占据多项之最：

木星是太阳系中体积最大的行星、一天时长最短的行星、被最多航天器到访过的外行星、拥有最多特洛伊小行星的行星、太阳系中拥有最活跃火山的天体以及太阳系中密度最大的卫星，拥有卫星上最多的陨石坑、最强的磁场、太阳系中最强大的极光、太阳系中最大的反气旋风暴。

木星的质量是太阳系其他行星质量总和的2.5倍，距离太阳中心1.068太阳半径，赤道直径为142984千米。虽然木星的直径是地球的11倍，非常巨大，但是它的密度很低，仅为1.326g/cm³，在气体行星中排行第二，但远低于太阳系中四个类地行星。所以尽管木星的体积是地球的1321倍，但质量只是地球的318倍。木星的半径是太阳半径的十分之一，质量只为太阳质量的千分之一，所以两者的密度是相似的。

木星至太阳的平均距离是7亿7800万千米（大约是地球至太阳距离的5.2倍，或5.2天文单位），公转太阳一周要11.8地球年。

木星与地球的会合周期是399天，即13个月左右，每个周期中，木星与地球会迎来一次“相会”。

从地球看木星，视星等最高可达-2.94等，已经可以在地面照出物体阴影。木星是继月球和金星之后，是夜空平均亮度第三的天体（火星在其轨道的特定点上时能短暂超过木星的亮度）。

木星是一个巨大的液态氢星体。随着深度的增加，在距离表面至少5000千米深处，液态氢在高压和高温环境下形成。

木星内部的温度和压力，由于开尔文-亥姆霍兹机制稳定地朝向核心增加。在压力为10帕的“表面”，温度大约是340K（67℃；152℉）。在氢相变的区域--温度达到临界点--氢成为金属，相变温度是10000K（9700℃；17500℉），压力为200GPa。在核心边界的温度估计为36000K（35700℃；64300℉），同时内部的压力大约是3000-4500GPa。

木星大气层是太阳系内最大的行星大气层，大气组成中，按分子数量来看，81%是氢，18%是氦，按质量则分别是75%和24%。只有约1%左右的其他气体，包括甲烷、水蒸气、氨以及硅的化合物。另外木星也含有微量的碳、乙烷、硫化氢、氖、氧、磷化氢、硫等物质。大气最外层有冷冻的氨的晶体。木星上也透过红外线及紫外线测量发现微量苯和烃的存在。这些基本组成与太阳系的前身--原始太阳星云的组成相近，但木星中较重元素的比例却比原始太阳星云多数倍。

木星的大气层缺乏一个很明显的低层界限，并且逐渐转变成为行星内部的流体。从最低处到最高处，大气的层次为对流层、平流层、增温层和散逸层，各层有各自的温度梯度特征。最底层的对流层有复杂的云雾组成的系统，并且呈现朦胧状，包括数层的氨、硫化氢氨和水。上层的氨云是可见的木星表面，组织成12道平行于赤道的带状云，并且被称为喷射气流的强大带状气流（风）分隔着。这些交替的云气有着不同颜色：暗的云气称为带，亮的云气称为区。区的温度比带低，是上升的气流，而带是下降的气体。

木星的大气层显示广泛的活动现象，包括不稳定的带状物、旋涡（气旋和反气旋）、风暴和闪电。旋涡自身会呈现巨大的红色、白色或棕色的斑点（长圆形），最大的两个斑点是大红斑（GRS）和也是红色的BA椭圆。这两个和许多其他的大斑点都是反气旋，较小的反气旋倾向于白色，旋涡被认为深度不会超过数百公里，相对来说是较浅的结构。位于南半球的大红斑，是太阳系中已知最大的旋涡，它可以容下数个地球，并且已经至少存在了300年。BA椭圆在大红斑的南边，大小是大红斑的三分之一，是逐渐由3个白色的椭圆合并形成的红斑。

木星有威力强大、经常伴着闪电的风暴。风暴是潮湿的大气对流造成水的蒸发和结露造成的结果。他们是强大上升气流的启动源，形成明亮和浓厚的云层。风暴主要形成在带的区域。木星上有少数的闪电远比地球的更具威力，但是平均的活动水平只是可以和地球上的不相上下。

木星环系主要由亮环、暗环和晕三部分组成。光环的形状像个薄圆盘，其厚度约为30千米，宽度约为9400千米，离木星128300千米。光环分为内环和外环，外环较亮，内环较暗几乎与木星大气层相接。光环也环绕着木星公转，7小时转一圈。

如果光环要保持形状，它们需被不停地补充。两颗处在光环中公转的小卫星：木卫十六和木卫十七，是光环物质来源的最佳候选。

人类已经通过实验证明了闪电和存在于原始地球大气中的化合物组合可以形成有机物（包括氨基酸），可以做为生命的基石。这模拟的大气成分为水、甲烷、氨和氢分子；所有的这些物质都在现今的木星大气层中被发现。木星的大气层有强大的垂直空气流动，运载这些化合物进入较低的地区。但在木星的内部有更高的温度，会分解这些化学物，会妨碍类似地球生命的形成。同时，由于在木星的大气层中只有少量的水，并且所有固体表面都在深处压力极大的地区，因此被认为不可能存在任何类似地球的生命。

在木星的一些卫星，地表之下可能有海洋存在，导致这些卫星更可能有生物存在的猜测。

木星是太阳系中拥有较多卫星的行星。到目前为止，在这颗巨大的气体行星周围已经发现了79颗自然卫星，并且还有更多可能存在的卫星。

因而，人类的猜测具有无限的可能性。