登陆注册
6417600000015

第15章 行星世界的王者——木星之谜(1)

有1300个地球大的最大行星木星是颗巨大的行星。在太阳系所有行星中,木星是最大的一个。它的直径是143万千米,是地球直径的11倍多,体积是地球的1300多倍。这意味着,倘若木星是个中空的圆球,它里面能放下1300个地球。木星是太阳系行星中的头号巨人。

木星的质量很雄伟。虽然木星质量只及太阳的1/1000,但它的质量是地球质量的318倍,木星质量甚至比太阳系内全部其他行星、卫星、小行星、陨星和慧星的总和质量还要大,后者只及木星质量的40%。在众行星面前,木星则显得伟岸无比。

木星在群星中显得很亮。虽然它到太阳的距离是地球到太阳距离的5倍,得到的太阳光也弱得多,只有从地球上看到的太阳亮度的1/7。但木星个儿巨大,大气也浓密,反射太阳光的能力也强。在天空中除金星以外,木星就是最明亮的行星了。木星比恒星星空中最亮恒星天狼星还要亮,也比火星亮。西方人把威严的罗马主神“朱必特”的宝座安放在了木星上。

木星又是位“脆弱的巨人”。拿木星质量和它庞大的体积相比较,却显不出任何优势。

我们知道,质量与体积的比值是密度,木星的平均密度还不到地球平均密度的1/4。地球上正每方厘米的地球物质平均“重”552克,而几立方厘米的木星物质只“重”133克,只比水重一点点。它的这种惊人低的密度和巨大无比的体积无异告诉我们,木星是由很轻的物质构成的,木星中可能包含着相当数量的水和比水更轻的物质。原来,木星的基本成分是液态氢,除了可能有很小的熔融的岩核外,没有地球陆地那样的固体表面。

木星自转非常迅速。它虽是个庞大行星,却行动灵活。木星比太阳系内任何别的行星自转都要块,木星上的“一天”只有9小时55分,微弱的太阳光,平均每天只有5小时左右照射时间,人类测得木星表面温度在-150℃左右,是极寒冷的世界。木星公转速度13千米/秒,比地球30千米/秒的公转速度慢多了,公转一周的时间几乎等于12年。

身披色彩缤纷的彩带通过望远镜,人们就能看到木星的扁平的有趣形状。不过,恐怕最吸引你的,是木星顶部云层的那些云雾状的醒目条纹了。明暗相间的条带大体规则又很有变化,而且都与赤道平行。条带颜色斑斓,除了白色外,还有橙红、棕黄色的。按照习惯,那些发白的浅色条纹叫“带”,那些较暗的红、棕等色条纹叫“条”或“带纹”。

这些条带都是木星云层,而且是木星顶部云层。木星被浓密的大气包围得严严实实,这层大气有多厚,现在不得而知,估计大约1000多千米,它使我们想要窥视一下木星大气的下层也不能,更不用说看见木星表面了。木星表面几乎全是氢和氦,氢82%,17%氦,此外是极少的甲烷、氮、水汽、碳和氧。

木星快速自转,云就被拉成长条形。科学家们不久后搞清楚了,浅色的带是木星大气的高气压带,温暖的气流在带里上升,呈现出白色或浅黄色。深暗色的条则是低气压带,气流在这里下降,呈现出红色和橙色。条带间像波浪一样激烈翻滚。换句话说,由于木星作高速自转,伴同高气压带和低气压带的旋风流和反旋风流完全把巨大的木星缠绕起来了。大气也不易跑掉,就因为木星有巨大吸引力束缚着漂泊不定的气体。

表面是液态氢形成的“海洋”

木星没有固体的表面,这与我们了解过的水星、金星、地球、火星、月球都不同。大气之下,很可能是液态的氢的“海洋”。在再往下离木星中心核大约一半的地方,那里的压强已十分巨大,可达300万个大气压,温度惊人的高,达11000℃,在这样的物理条件下,以致液态分子氢实际上已转化成液态的金属原子氢,这种液态的金属氢在地球的实验室中从未发现过,然而科学家坚信,在极端条件下会有这种液态金属氢存在。在木星最中心部分是木星核,木星核是固体的,主要由铁和硅之类的物质组成,不大的体积却相当于一二十个地球质量。

这里必然承受非常大的大气压强,估计有上亿个大气压。温度高可达30000℃,那里必然有地球所无法想象的特殊环境。

以上只是科学家设想的木星结构模型,因为要想了解云的下面是怎样的细节非常困难。

木星有强大的磁场。木星磁场强度为地磁强度的10倍,磁极方向和地球相反,可木星指南针确实是“指向南方”,木星的磁层比地球的磁层要大100倍,可直接达到700万千米之处。地球磁层只在距地心7~8千米范围内。打个比方,如果我们在夜间能用眼睛看见木星和它的磁层的话,木星本身只相当于一颗亮星那么大,木星的磁层则要比月亮大16倍。另外,木星磁层随太阳风“吹拂”,十分迅速地频频收缩和膨胀着。

木星有极光。地球上极地地区出现极光,是因为磁场捕获了来自太阳的带电粒子,太阳风到达木星这么远的地方,带电粒子也衰减得多了,但由于木星强大的磁场,仍然可能捕捉到太阳带电粒子,这在理论上完全成立,过去却一直没有观测到。1979年,当“旅行者1号”转到木星的背面时,观看到一场动人的极光“演示”,夜幕中,一条长约3万千米的巨形光带,正在长空摇曳生姿,翩翩舞动。这还是在地球以外的太阳系天体上头一回遭遇极光,既在意料之外,又在情理之中。这一切再次说明了物理规律的普遍性和准确性。

木星也有光环。这是1979年3月4日,由“旅行者2号”无意中发现的。4个月以后,“旅行者2号”再次飞抵木星,证实了这一发现。木星环像个薄薄的圆盘,很暗,也不大。其厚度只有30来千米,宽度约6500千米,由大大小小的黑色块状物构成,外围离木星中心12万千米。由于黑色石块不反射太阳光,光环又小又薄,难怪我们在地球上长期都发现不了它。

于是,木星在土星、天王星以后,一跃而进入有光环行星的行列。

木星的标记——巨大红斑木星除了色彩缤纷的条和带之外,我们还不难看到木星大气有一块醒目的标记,从地球上看去,就成一个红点,仿佛木星上长着一只“眼睛”。大红斑形状有点像鸡蛋,颜色鲜艳夺目,红而略带棕色,有时又鲜红鲜红。人们把它取名为大红斑。

很早以前,木星大红斑鲜明的颜色已引起人们关注。意大利天文学家卡西尼在1665年首先觉察到,木星上有斑痕,并以此红斑为标志,测出了木星自转的周期,是在9时50~56分之间的范围。这与现在公认的赤道部分的自转周期9时50分30秒相当吻合,这在当时天文观测仪器相当简陋的情况下是很不简单的成就。

自那时以来3个多世纪过去了,人们一直看到这块红斑,虽然颜色时而有浓也有淡,大小有增有减,但从未消失过,成为木星上醒目的半永久性标志,同时也是科学家观测、研究、讨论的课题。

大红斑十分巨大,南北宽度经常保持达14万千米,东西方向上的长度在不同时期有所变化,最长时达4万千米。也就是说,从红斑东端到西端,可以并排下3个地球。一般情况下,长度在2000~3000千米,大红斑在木星上的相对大小,就好像澳大利亚在地球上那样。

大红斑之“红”也有特色。它的颜色常常是红而略带褐色,变化也是有的。20世纪20年代~30年代,大红斑呈鲜红色,从未这么好看过。1951年前后,也曾出现淡淡的玫瑰红颜色。大部分时间,颜色比较暗淡。关于大红斑的颜色,有不同见解。有人提出那是因为它含有红磷之类的物质;有人认为,可能是有些物质到达木星的云端以后受太阳紫外线照射,而发生了光化学反应,使这些化学物质转变成了一种带红棕色的物质。总之,这仍然为目前人类的未解之谜。

人们在地球上隔着6亿千米对着大红斑看了300多年,却不知怎么解释这种红斑。到20世纪70年代,先有1972、1973年“先驱者10号”、“先驱者11号”相继升空,在1973年12月和1974年12月近距离观测了木星;紧步后尘的又有1977年8月20日和9月5日发射的“旅行者2号”、“旅行者1号”,分别于1979年7月和1979年3月从木星上空掠过,对红斑进行详细察看。它们发现,它是一团激烈上升的气流,即大气旋。它不停地沿逆时针方向旋转,像一团巨大的高气压风暴,每12天旋转一周。这巨大风暴气流可谓“翻江倒海”、“翻天覆地”。从人类认识它以来狂暴地刮了3个多世纪,可以说是一场“世纪风暴”,真让人咋舌,那么,它是靠什么物质能长盛不衰、长期肆虐呢?

原来,大红斑以自己实力占尽地利之便。巨大的漩涡像夹在两股向相反方向运动的气流带中,摩擦阻力很小,如果大红斑比现在要小得多,那么“阻碍”的力量便相应地要大得多,这团风暴要不了多久便会平息。“先驱者10号”1973年12月也发现过有小红斑,其扩大程度直逼大红斑了,然而“先驱者11号”1974年12月飞过小红斑时它却已经消失了。小红斑从形成到消失,只用了短短的两年时间,规模上也只与地球风暴差不多,这跟大红斑不能相比。也有人认为大红斑长久不衰应该还有别的原因。总之,关于大红斑,还需继续观测、研究和进行不懈探索。

同类推荐
  • 世界文化博览(第一册)

    世界文化博览(第一册)

    《世界文化博览》精选了大量世界文化与自然遗产,以精炼的文字从多方面加以说明与介绍。揭开历史,一窥背后的故事,将人类历史上的里程碑和转折点,冲突和战争、创造和发现、崛起和衰落等,一一呈现在读者面前。其内容涵盖了原始社会、传媒通讯、人类军事武器的产生、数学宝库、西方文明的产生、人类走向宇航时代等。带你领略世界文化的博大精深,感受文化的力量和魅力,享受精神的盛宴,浓缩世界文化知识精粹。旨在为读者提高文化修养、丰富人生内涵、添加知识储备、准备写作素材、增加聚会谈资……
  • 恐龙真相

    恐龙真相

    本书共分两章,内容包括:千万年前恐龙的风姿和浅析恐龙的种族。恐龙究竟是什么、“恐龙”之名的诞生、恐龙主宰世界之谜、恐龙习性之谜等。
  • 学会节约每一滴水(星球保卫战)

    学会节约每一滴水(星球保卫战)

    关爱自然,热爱地球,爱她的青山绿水,爱她的碧草蓝天,爱她的鸟语花香……我们要真正学会保护地球,让我们手挽手,肩并肩,心连心,筑起一道绿色的环保大堤。捍卫资源,捍卫环境,捍卫地球,捍卫我们美好的家园吧!我们要更加自觉地珍爱自然,更加积极地保护生态,努力走向生态文明新时代,作为新时代青少年的我们,关注生态文明责无旁贷。
  • 恐龙科考百科(科学探索百科)

    恐龙科考百科(科学探索百科)

    本套书全面而系统地介绍了当今世界各种各样的科学难解之谜,集知识性、趣味性、新奇性、疑问性与科学性于一体,深入浅出,生动可读,通俗易懂。目的是使读者在兴味盎然地领略科学难解之谜现象的同时,能够加深思考,启迪智慧,开阔视野,增加知识;能够正确了解和认识这个世界,激发求知的欲望和探索的精神,激起热爱科学和追求科学的热情,不断掌握开启人类世界的金钥匙,不断推动人类社会向前发展,使我们真正成为人类社会的主人。
  • 战机:天空中的较量

    战机:天空中的较量

    本书介绍了军用飞机的相关知识。全书系统地讲述了军用飞机的诞生历史、发展过程、制造工艺、军事作用等知识,并按类型介绍了世界各国共百余种具有代表性的机型。通俗易懂的文字,配以精美准确的图片,能让读者迅速了解军用飞机这一科技含量极高的国防武器,并对世界各国的空军力量有进一步的认识。
热门推荐
  • 穿越汉末的圣斗士

    穿越汉末的圣斗士

    带着圣斗士培养系统穿越汉末三国,属性低得掉渣,前路充满泥泞。热血斗士遇到乱世风云,是猛龙过江,还是低调发展,是鸠占鹊巢,还是潇洒人生?总之,美女必须要占,名将必须得收,至于某些捣乱分子,必须要在吾等脚下颤抖。
  • 微凉年华

    微凉年华

    也许几十年后,我们还在一起,听着老歌,笑着回忆过往。也许几十年后,你早已发现你对我的感情不是喜欢,我们还是最好的朋友。也许几十年后,日出而行,日落而归,执子之手,厮守白头。也许几十年后,我依然孤身浪迹天涯,你追寻梦想,我们各奔他方。我相信我所经历的苦难都是命中早已注定的,我相信我所遇到的人都是我这辈子该见到的,我相信我今世的幸运都是因为前生的努力,我相信我上辈子爱过你,我相信这辈子不会错过你。
  • 旧时光,一顾无秦

    旧时光,一顾无秦

    我青春里的那股柠檬的清香,就像是你时刻为我准备的白开水,已成为了一个习惯,让我怎么戒掉?我曾说:顾秦,许我时光忘记你。让我抹掉属于你的记忆,将你悄悄的留在旧时光中,我用了一支笔,虚构了一个故事,述说了整个青春——一个属于我们的青春。可是后来我们为什么还要相遇?
  • 秣心有你,终为一人

    秣心有你,终为一人

    一次邂逅,他对她一见钟情。不停示好,打动美人心。在她想全心全意爱上他,他默然离开。即使整天在同一个校园,也似陌路人。她重启决心倒追他,匿名的关心,默默的守护,他又能知否?最后又是否能终了。在一切终将尘埃落定时真相大白时,她又该如何选择,他又何去何从?
  • 百年轮回之魂

    百年轮回之魂

    一个平凡的青年,两个奇怪的老头,三次与死神擦肩而过,造就成了一个奇奇怪怪的人。注:变身文,不百合不嫁人,可能完本字数会有点少,可以当短篇看看。
  • 婚孕当道:萌爸校草呆呆呆

    婚孕当道:萌爸校草呆呆呆

    当年她泡到了学生会的校草只用了一条信息。当年和校草去旅行反被要求开同一件房。当年校草向她求婚她只说了一句:我不要!现在她怀着校草的娃天天闹腾个不停,又拽着婆婆各种告状。呆萌腹黑不抽烟不喝酒不打游戏的好校草怎样带孩子的?“毕竟是我上辈子泡过的妞嘛??”
  • 无心勾引

    无心勾引

    她因为一系列的事情,选择偷偷的远离自己的家。一个人在外面打拼,磨平了她的年少轻狂。其实在她选择离开时,一切都变了。她不在闹,也不在笑,有点只是面无表情。知道遇到了他。他帮她一点一点的找回了自己。
  • 十二星座青春校园故事:星梦缘

    十二星座青春校园故事:星梦缘

    有十二星座美女和十二星座帅哥在一所学校生活,主人公是身为射手女孩的我,叫高宫妮娜!十二星座女守护神和十二星座男守护神诞生了,接着过了浪漫青春的校园生活...
  • 新婚蜜恋,冷少独宠小萌妻

    新婚蜜恋,冷少独宠小萌妻

    被男友和好闺蜜背叛,伤心的她遇见了霸道的他,青梅的他,腹黑的他,墨儿她究竟会选择谁???冷瑾染:夏墨儿,你这一辈子都属于我。墨儿:…!!!墨璃枫:小墨儿,我看上女人,不会逃过我的手掌。冷羽澈:墨儿,澈哥哥只希望你能幸福,如果有一天他伤害了你,我会不惜一切把你抢回来。片段,墨儿:冷瑾染,我要出去玩,你放我出去好不好?冷瑾染:看来昨晚的运动还不够啊!于是某只小绵羊被大灰狼抱回了房间……
  • 一个特种兵的传奇

    一个特种兵的传奇

    都市人说都市事,俏皮诙谐,不入流,但也实在。