木星的知识

一、木星概览

木星（Jupiter）是太阳系中仅次于太阳的第二大天体。它是一颗外表有着美丽条纹的、庞大的气态行星。它是天空中亮度仅次于金星的一颗亮星，通常比火星和天狼星还亮。我国古代称它为“岁星”。

木星绕太阳公转一圈为11.86年，木星虽然是太阳系中体积最大的行星，但由于其自转速度很快，自转一圈不到10小时，所以呈现出扁球状。

木星的体积是地球的1321倍，质量是地球的317.9倍。木星两极的重力加速度为23.22米/秒，赤道上为22.07米/秒。在木星表面的物体要想脱离木星，其速度必须达到61千米/秒以上的速度才行，所以木星能束缚住大量的气体。

木星有稠密的大气，通过望远镜我们可以看到木星表面明暗交替的带状条纹，这些带状条纹是木星高速自转而产生的大气环流，这些云层有上千公里厚，我们可以通过云层的不同颜色来辨别覆盖在木星上的高气压带和低气压带。在木星上各个方向的气流搅动起强大的风暴，最著名的就是位于其南半球的上的大红斑，它于1665年被法国天文学家卡西尼发现，至今已经有300多年了。大红斑是一个含有红磷化合物的大气涡旋，逆时针方向旋转，温度似乎比周围的大气低一些。

木星温度带

二、木星的结构

核心区，科学家估计木星可能有一个固态的核心，但目前还未得到证实。

液态金属层，在这里氢原子在高温高压下形成液态金属氢，其产生的涡流能够在木星周围产生强大的磁场。

液态层，在木星云层之下，高压使氢气变成液体。

木星上层，包含有氨气、甲烷、水合氢硫化合物。

大气层，主要由氢所组成 ，厚度超过5000千米，一直延展到星际空间。

三、木星的卫星

木星有着太阳系中最大的卫星群，目前已知的卫星至少有67颗（笔者曾经观测到4颗，几千块的天文望远镜，只能看到4个小亮点，其他的体积就太小了，普通望远镜根本看不到）。

木星的卫星主要分三个群组：四颗小的内层卫星（木卫五群），四颗巨大的伽利略卫星（由意大利天文学家伽利略于1610年发现），第三个群组由59颗或更多的小型卫星组成。

下图便是木星四颗最大的卫星，分别是木卫一（Io，伊奥），木卫二（Europa，欧罗巴），木卫三（Ganymede，盖尼米得），木卫四（Callist，卡里斯托）

木星的卫星

木卫一，距木星的平均距离为421600千米，形状呈球形，其直径为3630千米，表面光滑干燥，有广阔的平原和起伏的山脉。木卫一上有强烈的火山活动。

木卫二，伽利略卫星中最小的一个，距木星的平均距离为670900千米，直径3138千米。木卫二上覆盖着一层厚约100千米的冰幔，这是一个白色的星球，冰层有巨大的冰缝，有科学家估计这里可能有生命存在。

木卫三，太阳系中最大的卫星，与木星的平均距离为107万千米，直径5262千米，如果木卫三不是围绕着木星转而是围绕着太阳转，那它就是一颗行星了。木卫三的水和冰比木卫二更多。

木卫四，这是最外层的伽利略卫星，与木星的距离为190万千米，直径为4800千米，其表面与木卫二、木卫三大致相同。

四、探测木星

探测木星

从1972年到2011年NASA发射了多个探测器对木星进行了探测。

1973年，先驱者10号飞掠木星探测到木星规模宏大的磁层，研究了木星的大气。

1974年，先驱者11号到达木星，它比先驱者10号更加靠近木星，传回了木星磁场、辐射、重力、温度、大气结构等信息。

1979年，旅行者1号拍摄到了之前科学家猜测的木星环。不久之后，旅行者2号又获得了木星环的更多情况。木星环厚约30千米，宽度约为6500千米，离木星12.8万千米。

木星光环

1989年发射的伽利略号探测器用时8年，对木星及其卫星进行探测。发现木星上有氨云，并传回了木卫二、木卫三、木卫四有可能在地表下存在水的证据。

2000年12月，卡西尼号飞掠木星对南北半球进行了观测，绘制了迄今为止木星最详细的表面图。

五、木星的相关数据

木星直径：

1、42984千米

体积（地球=1）：

1、321

质量（地球=1）：318

赤道区域重力（地球=1）：2.36

离太阳平均距离（地球=1）：5.2

沿轴倾斜度：3.1°

自转周期：9.93小时

公转周期：

1、1.86年

卫星数量：67+

木星作为太阳系内最特殊的气态巨行星，一直以来勾起人们无限遐想。木星究竟是一个什么样的天体，值得科学家跨越数百年时间和数亿万公里苦苦追寻？

“块头”最大

据NASA官网介绍，木星是太阳系8大行星中体积最大、自转最快的行星，也是从内向外的第5颗行星，其赤道约为14.3万公里。木星大气层由86%的氢气和14%的氦气组成，表面覆盖着厚厚的棕黄色和白色相间的云层。天文学家们将木星称为“失败的恒星”。因为像恒星一样，木星富含氢气和氦气，但质量不足以在其内部触发核聚变反应。

自转最快 磁场最强

木星自转速度为4.53万公里/小时（12.6公里/秒），一次自转只需10小时，也就是说，木星的一天只有10个小时。木星轨道为椭圆形或橄榄形，绕太阳旋转一次所需时间是地球绕太阳旋转一次所需时间的12倍，因此，木星上的一年等于地球上的12年。

快速旋转助木星获得了太阳系内最强大的磁场。在木星云层之下，是一个巨大的液态金属氢组成的海洋。随着木星不断旋转，旋转的液态金属海洋制造出了这个强磁场。

大红斑最有名

木星最引人注目的特征是其大红斑。它是一种反气旋风暴，位于木星赤道的南部，直径为2.4万公里，高度为1.2万到1.4万公里。在大红斑最宽的点，风暴大约是地球直径的3.5倍，足以容纳2到3个地球直径大小的行星。

大红斑据信已经存在了至少360多年。1665年，意大利天文学家乔凡尼·卡西尼发现了它的存在。到20世纪，天文学家们开始认为，大红斑是一种风暴，由木星的湍流和快速运动的大气层造成。“旅行者1”号探测器证实了这一理论。1979年3月，“旅行者1”号在掠过该行星时，观测到了大红斑。

自带光环

当人们想到有环的天体系统时，土星首先印入脑海。但实际上，天王星和木星也有自己的环。木星是第三个被发现有环的行星，因为其环极其暗淡。1979年，NASA的“旅行者1”号航天器发现木星有三个小环——最内层是由光晕粒子组成的环；中间是相当明亮的主环；外部是一个轻薄的类似薄纱的环。

科学家们普遍认为，这些环可能是陨石撞击木星的卫星时形成的。实际上，主环被认为由来自木卫十五和木卫十六的物质组成；而薄纱环的物质则来自木卫十四和木卫五。

肉眼可见

大多数时候木星不仅肉眼可见，还是全天第二亮星，在行星中仅次于金星，在所有天体中仅次于太阳、月亮和金星，居第四位，比太阳外的所有恒星都要亮得多。

不仅木星本身肉眼可见，在某些极端情况下，连木星的某些卫星都可以用肉眼看见。

按照距离木星的顺序，木星的四大“情人”分别为：木卫一“依娥（lo）”、木卫二“欧罗巴（Europa）”、木卫三“伽倪墨得斯（Ganymede）”、木卫四 “卡利斯托（Callisto）”。这4颗卫星通常被称为“伽利略”卫星。伽利略发现，虽然木星在空中移动，但这些卫星仍环绕木星公转，从而得到支持哥白尼日心说的论据，即并非所有天体均环绕地球旋转。

木星最大的卫星是木卫三，它也是太阳系内最大的卫星，直径为5262千米，比水星还大，“块头”是火星的四分之三。木卫三是太阳系内唯一拥有自己磁场的卫星。木卫三和木卫四上有很多由冰块和岩石构成的环形山。