在宇宙中,有时一颗行星的变化会影响到它周围的其他行星。比如,如果与地球关系最密切的月球消失,势必会加速地球的灭亡。
浩瀚太空,一切未知,需要人类一步步探索
除了月球,你还知道还有哪些对地球影响很大的行星吗?没错,就是木星,一直以来都被认为是地球的保护伞。
木星是一颗什么样的行星?木星作为一颗气体行星有多可怕?木星会影响探测器的活动吗?为什么人们认为木星保护地球?接下来,我们就来了解一下木星的恐怖吧。据研究,它的内部非常恐怖,其中一场风暴可以掉落3个地球。
木星及其卫星
木星是一颗超大型气态行星
木星是太阳系中最大的行星,但由于其内部基本由氢、氦、氖等轻元素构成,所以它的质量很小,属于太阳系中一颗巨大的气态行星。
与地球相比,它的体积是地球的1321倍,但它的质量却只有的318倍,可见其内部密度很低。
木星是太阳系中“一星之下,万星之上”的存在
木星的内部环境是非常可怕的
但即使它的内部有很多气体,也可能还有一个岩质的的核心,占它质量的5%-15%,而且有很多重元素,所以它的质量其实是太阳系其他行星总质量的2.5倍.
对于太阳系中的行星来说,木星的一举一动都可能影响到它们的正常运转。此前,很多人都认为木星是一颗气态行星,那么宇航员驾驶飞船能否直通木星呢?
就算抛开木星可能的岩石内核不谈,有这种想法的人也是异想天开,完全忽略了木星内部的恐怖。
木星结构示意图
- 木星可怕的大气压力和高温
因为太阳和木星的密度和成分与太阳非常相似,所以科学家们认为,如果它一直保持着巨大的体积在一开始,然后是它的内部压力和温度有可能开始聚变氢,使它成为一颗像太阳的恒星。
虽然它的内部结构边界很模糊,但我们还是可以将它分为内层、中层(地幔)和外层,而这种结构也与其磁场密切相关。
光谱辐射强度,表明大红斑是一个高温区
木星拥有太阳系最厚的大气层,厚度已超过5000公里,其浓度非常高高的。
大气层气压非常高,越往里走,气压越高,温度也越高。< titlesplit >
其内部地核温度可达20,000°C~30,000°C,压力至少是地球大气压力的100-3亿倍。这样的大气压和温度,宇航员是不可能通过的。
木星温度分布示意图
- 太阳系最大的反气旋风暴
木星上除了可怕的高压高温,更可怕的是它的强风暴。
目前我们可以看到木星的照片上有很多斑点和彩带,很像梵高画的星空,而且里面有个巨大的红色斑点很养眼-捕捉。据观测,这是17世纪科学家首次用望远镜观测到木星上巨大风暴形成的大红斑。
这个巨大的红斑东西长约25000公里(最长40000公里),南北长约14000公里。被风暴吹起的云塔高达8公里。
这场风暴太大了,用12cm或更大口径的望远镜都能看到。
根据科学家的观察,这场巨大的风暴至少持续了300年。大红斑的中心也有一个核心。虽然它的大小大约有数百公里,但与大红斑的大小相比,可以说是一个小颗粒。
自从发现这场风暴以来,科学家们一直在观察它。虽然有一个多世纪的差距,但是根据数据,我们依旧可以看到,这场巨大的风暴,正在以一种难以估量的速度在缩小。< titlesplit >
现在这场风暴的大小已经从过去的1个地球,缩小到只有1个地球。
它的红色化学物质现在被提升到更高的高度
- 维持巨型风暴的能量
巨型风暴在木星的高速自转下逆时针旋转。科学家们根据现有的流体动力学理论,认为大红斑最终会因为能量的消耗而消失,但科学家们仍然很疑惑这场风暴能持续几个世纪。
根据地球上台风和飓风的形成原理,要形成这样的风暴,必须需要不断的能量补充。
这场巨大的风暴在木星上并不是一动不动的,它多年来一直在移动,在风和辐射热的影响下,导致它使系统断电。
2019年拍摄的木星大红斑,有着红色拉长的结构“雪花”
这时候只有能量补充才能维持这么多年的持续活动。经过研究,哈佛大学和加州大学伯克利分校的科学家们终于发现,这种能量补充应该来自垂直流动所吸引的热气。
除了大红斑之外,我们在其表面照片上看到的平行于赤道的色带也属于风暴带,这些风暴一般存在于木星大气层的湍流中,根据其所在的云层温度,颜色为白色或棕色。
这些风暴共同形成风暴带,最大风速可达130-150米/秒。
虽然大部分风暴只持续几个小时,但是这些长时间没有消失的风暴带也可以说明木星上的风暴几乎一直存在。美丽的条纹是木星上永无休止的风暴
木星对探测器有致命的影响危险。
据了解,木星现在有79颗卫星,木卫一是距离它最近的一颗卫星。这颗卫星几乎不受太阳风的攻击,这得益于木星强大的磁场。
木星磁场分布广泛,不仅是地球磁场的100多倍,还是太阳系最大的磁场,一圈140万到700万木星范围以上千米。
磁场的范围也意味着它的磁场强度非常大,是地球的的14倍。如此大而强的磁场一直将地球的探测器拒之门外。
木卫一的等离子环和木星的磁场
含有大量来自太阳和太空的高能辐射粒子,因此靠近它的探测器可能会与地球失去联系,或直接被摧毁。
之前美国发射的航海者二号,在1981年飞离木星的时候,已经距离木星6000万公里,但还是受到了的磁场影响。
磁场圈相当于地球的范艾伦辐射带,但显然它的磁场力要恐怖得多。
不过,因为这个强大的磁场,科学家们有了更多探索木星内部的机会。美国宇航局为探测木星而发射的朱诺号任务配备了一对磁力计。
水星、地球、土星和木星的磁层结构对比
磁力计就像我们使用的指南针,它可以记录磁场的方向和强度,对观察地球内部有重要作用木星。
科学家解释说,在使用这种磁力计一段时间后,可以高精度地描述木星的磁场及其变化,从而得出磁场与其内部发电机效应之间的关系。
朱诺号宇宙飞船揭示了木星软X射线极光的完整链条
木星也是地球的保护伞科学家在探索太阳系行星的时候,有一部分的关注点是木星,这其实是因为木星在太阳系中的地位和对地球的重大意义。
一直以来,人们都把木星当作地球的保护伞、,因为木星为地球挡住了很多陨石。我们前面提到木星的质量是其他七大行星质量总和的2.5倍,也就是说它也有强大的引力,是地球的两倍。
其强大的引力使地球上的生物能够在相对稳定的环境中生存,为地球的宜居环境提供了保障。
彗星Shoemaker-Levy9轰炸木星的场景
在过去的数十亿年里,我们深刻体验了陨石对地球生物的影响。如果说木星没有为地球挡下陨石的话,那么此时此刻,千疮百孔的就是地球了。
木星的引力可以直接把这些星星撕成碎片。1994年,科学家观测到了彗星撞击木星的时间。结果这颗彗星在距离木星11万公里的时候被撕成了碎片,得到了21块碎片。
木星是太阳系的清洁工,地球的守护神
一些直径2公里的碎片,落到木星时释放的能量相当于3万亿吨TNT的能量炸药,我们几乎不可能感知到这样的彗星碎片坠落地球造成的后果,由此可见木星对于地球的意义。
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