科學家發現，众神之王木星並不是我們原來所說的那樣！【科技啟示錄】

在太陽系八大行星中,以太陽爲中心,按遊進極遠排序,木星排第五,木星是太陽系體積最大,自轉最快的行星,體積巨大,反射太陽光的能力也強,所以史前時期的人們就知道了它,西方稱木星爲朱比特,Jupiter,朱比特是羅馬神話中的衆神之王,相當於希臘神話中的天神宙斯。 科技啓示錄今天帶你一起探索太陽系內最大的行星,雲層翻湧的木星,以及感受屬於它的海洋和陸地之美,古代中國人早就知道木星,而且還知道它的公轉週期是12年, 與古代中國紀念習俗天干地之中的地支相同,所以中國人把木星叫做碎星,這一名稱非常貼切地傳達了這一層意思, 我們的祖先順便也用它來紀念, 中國人所說的太歲也指木星,不敢在太歲頭上動圖,這一古老說法已經很好的詮釋了木星在古代中國人心目中的位置。 看到這裏,如果你喜歡我們這個視頻,請點個贊吧。 說到木星的真面目,木星的直徑約爲14.3萬千米,是地球直徑的11.25倍, 體積是地球的1316倍,質量是地球的318倍,太陽的千分之一, 在太陽系中,其餘所有七大行星的質量總和還不到木星質量的四分之一, 由此可見,木星真的可以說是太陽系行星世界中的巨無霸了。 另外,木星的平均密度又非常低,僅爲1.33克每立方厘米,平均密度還不及地球平均密度的四分之一, 只比地球上的水稍重了一點點,原因是它主要是一顆籠罩着濃厚氣體的液態星球。 木星自轉一週只需要9小時50分30秒,這就是木星的一天,而我們地球人的一天是24小時, 如此快的自轉速度使木星成爲一個兩極扁平赤道裂骨的橢球體, 其赤道半徑與兩極半徑之差超過了5000千米。 木星上有汪洋大海,其主要原因是木星,土星,天王星和海王星均屬於氣體行星, 天文學家把它們叫做類木行星,而木星和土星屬於巨行星。 先驅者號探測器對木星考察的結果表明,木星是一個流體行星,沒有固體表面,其主要成分是氫和氦。 木星內部有木星核和木星脈兩層結構,木星核位於木星中心,可能是實質內核,主要由硅酸鹽和鐵等物質組成, 物質組成與密度呈連續過渡,其體積超過地球體積的兩倍,質量相當於10至15個地球,核心溫度高達3萬K, 在這樣高的溫度下,岩石可能呈熔融狀態。 木星沒有地球陸地那樣的固體表面,它的表面是由液態氫形成的汪洋大海, 所以木星是一顆名副其實的由液態氫組成的液態星球。 如果人類有幸登陸木星,他們在木星上將沒有立足之地,只能像魚兒一樣在大海里游泳, 宇宙飛船也只能漂泊在木星表面的汪洋大海中。 不過這一切皆不可能,自重太大、體積太大、引力太大是造成這一切的根本原因。 木曼之外是木星的大氣層,大氣層厚度大約爲1萬千米。 木星大氣主要由氫和氦組成,大氣層中氫和氦分別佔了總質量的75%及24%, 其餘1%是甲烷、氫、水蒸氣、氨和硅的化合物。 大氣最外層有冷凍氨的晶體,木星的大氣層很濃厚,從雲頂開始隨着深度的增加, 氫逐漸過渡爲液態,再往下,液態分子氫在高溫和高壓下成爲液態金屬氫。 在覈心區附近,極高的溫度和壓力使物質的物態難以預測,不過固態的可能性極小。 木星大氣中的甲烷能夠吸收太陽的紫外線, 木星雲的絢麗多彩或許能夠證明木星大氣可能存在着十分活躍的化學反應, 而且參與反應的分子還有很多。此外,大氣中還有強烈和頻繁的閃電現象, 木星表面的磁場強度是地球的十倍還多,而且磁場方向與地球磁場方向恰好相反, 和木星磁場相比,地球的磁場就很弱了。 另外,木星的磁氣圈分佈是太陽系中最大的,比地球磁氣圈大一百多倍,由於太陽風和磁氣圈的作用, 這顆巨星經常出現極光,它是除地球外第二個被發現有極光現象的天體, 且比地球極光明亮和壯觀數千倍,覆蓋範圍是地球面積的很多倍。 有科學家說,在遙遠的未來,木星有可能演變成一顆恆星。 對木星的考察表明,木星正在向宇宙空間釋放能量,而且它所釋放的能量遠遠超過它所獲得的太陽能, 這意味着木星釋放的能量絕大部分來自於其內部,在木星內部似乎存在着取之不盡,用之不竭的熱源。 我們知道,太陽內部每時每刻都在發生着核聚變反應,這是太陽放射出大量光和熱及輻射線的根本原因。 木星是一個巨大的液態氫星球,液態氫是發生核聚變反應的天然核燃料, 木星核心的溫度也很高,基本具備進行任何反應所需的高溫條件。 木星的物質組成和太陽類似,卻沒有像太陽那樣發生核聚變反應,一個重要的原因是因爲它的質量太小了。 根據計算,當組成與太陽基本一致時,只有質量大於太陽質量的7%纔有可能發生核聚變反應,這也意味着木星還要增加質量。 當木星將自己的質量增加到目前的100倍時,核聚變纔有可能發生,但這還需要幾十億年時間的演化。 質量增加伴隨着中心壓力增加,最終達到最初核反應所需要的壓力水平。 一旦木星爆發了大規模的熱核反應,木星大氣層將充當釋放核熱能的發射器,那時候大氣層的運動方式將發生本質變化。 漩渦運動形式是其中的一種,這種可能性也不是沒有,再過幾十億年,木星可能會從曾經的一顆行星搖身一變,成爲一顆名副其實的恆星。 同時,木星還有輕道夫之稱,木星的引力很大,木星憑藉自身的強大引力能輕而易舉地吸收大量的星際氣體和宇宙塵埃。 玉宇澄清萬里哀,原來說的就是他啊,他就像是一個宇宙輕道夫,身影略過之處,星空變得更加乾淨。 不僅如此,木星還能使很多彗星偏離軌道而撞向他。 從這個角度看,木星起到了地球保護傘的作用,如果沒有木星,我們生活的地球可能會被更多彗星或大石塊撞擊,這對地球是一個非常嚴峻的考驗。 天文學家認爲,木星和彗星或小行星發生了無數次碰撞。 在碰撞中,彗星或小行星基本氣化,與木星大氣中的氫氣和氦氣混合在一起,這也是木星大氣層密度較大的原因。 毫無疑問,那些彗星或小行星在撞擊中被木星吞噬殆盡。 我們可以想象,40多億年前,太陽系各天體之間發生過無數次轟轟烈烈的碰撞,那是另一個層面上的生存競爭。 那時候的太陽系是一個弱肉強食的戰場,物競與天擇決定着每一個天體的命運,分久必合,合久必分的天下大事也沒完沒了,最終的結果就是較大行星不斷吞噬着弱小行星。 迄今爲止,木星是人類發現的擁有天然衛星最多的行星,登記在冊的有68顆,這些衛星連同它們的主行星木星一起,組成了木星系。 在這個系統中,它們共同圍繞着主宰它們的主行星木星運動。 1610年1月,伽利略發現了其中最亮也是最大的4顆衛星,後來人們就把它們命名爲伽利略衛星,這裏主要論及這4顆衛星,因爲其他衛星的體積實在是太小了。 伽利略衛星環繞在離木星40萬至190萬千米的軌道帶上,由內而外依次是木衛一伊俄,木衛二歐羅巴,木衛三加尼穆德斯,而木衛四卡利斯托。 4顆伽利略衛星和木衛五的軌道幾乎在木星的赤道面上,科學家發現木星運動有變緩的趨勢, 木星的引潮力對其衛星的運動軌道有重要影響,而且其影響是同步的,受引潮力影響,木衛一、木衛二、木衛三的公轉週期比值約爲1比2比4。 天文學家相信,在今後的幾億年時間,木衛四將被鎖定,以木衛三的兩倍和木衛一的八倍公轉週期圍繞木星運行,這其中伽利略功不可沒。 1610年1月的那些夜晚,伽利略通過望遠鏡對木星進行了仔細觀察,然後又花了很長時間仔細繪製了木星運行圖。 在望遠鏡裏,最令伽利略吃驚的是,幾顆衛星正在圍繞着木星旋轉。 而亞里士多德曾經說,宇宙中只有地球纔有衛星,在伽利略之前,好像所有科學家都這樣認爲,包括地心說的開創者托勒密。 伽利略前後發現了木星的四顆衛星及前面提到的四顆伽利略衛星,它們是地球之外首次發現的衛星 四顆伽利略衛星的密度隨着衛星與木星距離的增大而減小 這與太陽系中各行星的密度隨其與太陽距離而變化的情況非常相似 其背後的原因值得深思,如果你想了解更多關於木星衛星相關的話題,歡迎關注我們科技啓示錄,我們以後的視頻會專門介紹 太陽系中行星密度隨其與太陽距離增大而減小 這是因爲距離原始太陽越近,亦揮發物質越易被蒸發掉,木星本身就是一個熱源 前已提及木星輻射出的熱能是它從太陽接收到的熱能的兩倍,對於木星系衛星來說,主行星木星就是能量的給予者 16世紀伽利略使用的望遠鏡其實還很簡易,就是憑那些自己親手製作的簡易望遠鏡 伽利略引領人類很好的認識了太陽系行星,包括它們的衛星,星系和浩瀚的宇宙 觀察到了許多前所未見的太空景象,加深了人類對宇宙的理解 很多人都被木星光環折服,沒錯,光環系統是太陽系巨行星的共同特徵 木星是太陽系最大的行星,擁有光環也屬正常 閃閃發光是光環的基本特徵,但其物質構成卻是普通的不能再普通 木星環主要由黑色碎石塊、血團和宇宙塵埃等物質組成,這既在人們的意料之中又在人們的想象之外 木星光環由三部分組成,亮環、暗環和韻 暗環最靠裏,其次是亮環,韻是包裹着整個亮環和暗環的稀薄塵雲 木星光環近於彌散透明狀態,僅憑肉眼是看不到暗環的 它就像隱身人一樣運行在體積巨大的木星外圍 隨之而來的是木星上有強烈持久的風暴 木星的巨大聲量和快速自轉,自轉一週只需要9小時50分30秒,導致木星大氣焦躁不安 這也導致了木星表面複雜多變的天氣系統,因此我們能觀測到的木星雲層幾乎每時每刻都在變化 木星表面有各種各樣的風暴,這些風暴或大或小,地球人把其中最著名的風暴叫做大紅斑 大紅斑是一個嚴逆時針方向旋轉的古老風暴,早在300多年前人類就發現了這個大紅斑 有人說是17世紀的意大利天文學家卡西尼發現的,也有人說是英國科學家羅伯特胡克發現的 我們知道地球上的颶風最長也就持續幾天時間,但木星上的風暴可以持續幾年甚至幾百年 從17世紀起,大紅斑就給人們留下了深刻印象 300多年來,大紅斑覆蓋的範圍有時增加有時縮小,顏色和形狀經常發生變化,但從未消失過 300多年來,很多天文學家對大紅斑進行了研究,研究結果使我們對木星的大氣形態有了更多瞭解 大紅斑猶如地球上空的雲彩,只是規模巨大,對流劇烈 大紅斑的顏色時有變化,當它暗若時,人們只能隱約看到它的輪廓,大紅斑在緯度方向上也有飄移運動 卡西尼甚至還利用大紅斑的變化規律預測過木星的自轉週期 大紅斑只是木氣大星斑紋結構的一部分,在北半球大氣斑紋沿順時針方向旋轉 在南半球則沿逆時針方向旋轉 在旋轉過程中,氣流從中心緩慢湧出,然後在邊緣沉降,形成橢圓的形狀 對於人類來說,要登陸木星是極其危險的,其表面並不存在類似地球的明顯地表 不過,在足夠先進的技術和裝備下,我們或許有可能進一步探索木星的奧祕 儘管我們對木星的瞭解還有很多未知,但人類的探索慾望和科技的不斷進步將推動我們更加深入地瞭解宇宙 木星給人們帶來的啓示,廣袤的宇宙中還有無數未知的祕密等待我們去探索 我們應該保持對知識和宇宙的好奇心,併爲人類探索宇宙的腳步努力佈置 你還想知道關於太陽系哪顆行星的奧祕呢?歡迎小夥伴們跟我們留言分享 如果你想繼續瞭解更多更有意思的內容 歡迎繼續鎖定我們的頻道支持和訂閱科技啓示錄感謝你的觀看我們下期見