木星是
太阳系八大
行星之一,按离
太阳由近及远的次序排列为第五颗。它也是太阳系最大的行星,自转最快的行星。因为绕行天球一周为12年,与
地支相同,所以
中国古代用它来纪年,因而称为
岁星。
在西方称它为
朱比特(Jupiter),是
罗马神话中的众神之王,相当于
希腊神话中的
宙斯。
概述
木星在太阳系的
八大行星中体积和
质量最大,它有着极其巨大的质量,是其它七大
行星总和的2.5倍还多,是地球的318倍,而体积则是地球的1,321倍。按照与太阳的距离由近到远排,木星位列第五。同时,木星还是太阳系中
自转最快的行星,所以木星并不是正球形的,而是两极稍扁,赤道略鼓。木星是天空中第四亮的星星,仅次于
太阳、
月球和
金星(在有的时候,木星会比
火星稍暗,但有时却要比金星还要亮)。木星主要由
氢和
氦组成,中心温度估计高达30,500℃。
木星表面有一个
大红斑,从东到西有40,000-(zh-hans:千米;zh-hant:公里)-,从北到南有13,000千米,面积大约453,250,000平方千米。对于它是什么目前仍有争论,很多人认为它是一个永不停息的旋风,它的范围可以吞没3个
地球。
物理特徵
木星是一个巨大的液态行星,最外层是木星的大气。随着深度的增加,
氢逐渐过渡为液态。在离木星大气云顶一万公里处,液态氢在高压和高温下成为
液态金属氢。据推测,木星的中央是一个由
硅酸盐岩石和
铁组成的核,核的质量约是地球质量的10倍。
木星的大气
木星的大气组成中,按分子数量来看,81%是氢气,18%是氦气,按质量则分别是75%和24%。只有约1%左右的其他气体,其中包括
甲烷、水蒸气、
氨气等。这与太阳系的前身-
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。同为气体行星的
土星也是类似的组成,但
天王星及
海王星中的氢和氦就少得多。
由於木星快速的自转,木星的大气显得非常地「焦躁不安」。木星的大气其实是一个复杂多变的天气系统,木星云层的图案每时每刻都在变化。我们在木星表面可以看到大大小小的风暴,其中最着名的风暴是「
大红斑」。这是一个朝着逆时针方向旋转的古老风暴,它早在300多年前就被人类发现了,一般认为是
17世纪的
卡西尼或
罗伯特·胡克发现的,也就是说,这个巨大的风暴已经在木星大气层中存在了几百年。大红斑有三个地球那麽大,其外围的云系每四到六天即运动一周,风暴中央的云系运动速度稍慢且方向不定。因而云带之间常形成小风暴,并合并成为较大型风暴;2000年,天文学家过哈勃望远镜发现大红斑以南形成一个
小白斑,至2006年初开始跟大红斑相同之颜色,目前已有大红斑的一半大小,在木星自转中随大红斑之後。两红斑每两年擦身而过一次。2006年7月两红斑擦身而过;但没有正面冲突,使得大红斑「吃掉」小红斑。有科学家预计未来将有可能发生两红斑合并的状况。
由於木星的大气运动剧烈,致使木星上也有与地球上类似的高空闪电。
木星的光环
光环系统是太阳系巨行星的一个共同特徵,主要由细小的石块和雪团等物质组成。和绚烂多姿的
土星光环相比,木星的光环则显得黯淡了很多,但也可以分成四圈。木星的光环很难观测到,人类直到
1979年旅行者一号飞临木星系的时候才发现木星环的存在。
木星环约有6,500公里宽,但厚度不到10公里。由大量尘埃和黑色碎石组成。以7小时一个周期围绕木星旋转。
磁场
木星具有比地球强大得多的磁场,它的磁层向太阳相反方向可延伸达6亿5千万公里,甚至超过土星的轨道。而面向太阳方向也有数百万公里厚。因此木星的卫星全都位於它的磁层之中,这或许正是造成
木卫一表面许多活动的原因。类似地球的
范爱伦辐射带,
伽利略号的大气探测器在木星环与高层大气之间新发现一个强幅射带,比范爱伦辐射带强10倍左右,其中有的高能
氦离子。
跟地球一样,木星的两极也有
极光,这有认为是从木卫一上
火山喷发出的物质沿着木星的磁场线进入木星大气而形成的。
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