在太阳系的八大行星当中,地球是唯一一颗拥有生命的星球,人类作为地球上最有智慧的生命,从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,人类走出地球之后,看到了完整的太阳系全貌,并且对太阳系中的行星和彗星等众多天体进行了研究和探索。在太阳系中,体积和质量最大的行星就是木星。它大到足以容纳1300个地球,在木星面前,地球就好像是一个滚到了篮球附近的玻璃球,如此巨大的木星内部到底隐藏着一个怎样的世界?木星究竟是如何形成的?这些都是科学家一直以来研究和探索的奥秘。
木星的形成和太阳息息相关,或者说太阳系中所有行星都与太阳的形成有关,大约在46亿年前,宇宙中一颗巨大的超新星发生了爆炸,爆炸产生了体积庞大的气体云,这些气体云随着时间的流逝慢慢收缩、坍塌,渐渐形成了一个扁平的铁饼形状。其中心温度不断升高,集中的质量也越来越大,最后这个区域的物质,演化成了一颗炽热的恒星——太阳。那些没有被太阳吸收掉的物质,在之后的时间里各自扎堆、聚集,形成了一大群行星和其它天体,木星就是其中一颗。虽然木星只有太阳的千分之一,但是它的质量是太阳系其它行星质量总和的2.5倍,可以说木星的体积完胜其它行星。
从外表看去,木星给我们最直观的特征就是它上面那些五彩斑斓的横向条纹,这些条纹呈深浅不一的颜色,这些颜色暗示着什么呢?科学家将木星大气压强为100千帕处作为木星的表面,这里便是木星云层的顶部,也就是我们看到的那些五彩斑斓条纹的顶部,这是木星呈现给我们最直观的部分。在此之上大约50公里处便是木星对流层的顶部,和地球大气层一样,木星的大气层也是有分层的,在木星对流层上面依次是平流层、增温层和散逸层,从木星的表面开始到散逸层,木星的大气层厚度大约有5000公里。为什么木星表面会出现这些五彩斑斓的条纹呢?经过科学家的研究发现,木星是气态巨行星,其大气环流和地球上的大气环流有相似之处,不同维度上温度的差异驱动了大气的运动。
使得木星大气中形成了强大、稳定的风或者喷流,这些喷流携带氨和其他有色元素穿过木星大气层,呈现出明暗交替的条纹状结构,木星内部释放出显著的热量,导致其大气中存在对流运动,对流使得大气在不同高度和区域产生上升和下沉运动。亮条纹处通常是空气上升的区域,温度较低,使得氨气等物质会凝结成冰晶,反照率高,看起来亮白一些:暗条纹处则是空气下沉的区域,温度较高,氨气不会结冰,反射阳光能力减弱,颜色较暗淡。除了木星表面的条纹之外,还有一个非常显眼的大红斑。木星大红斑是木星表面一个巨大的、逆时针旋转的风暴,它的大小非常惊人,东西方向的长度最长可达40000公里,南北跨度大约14000公里。
关于它的形成,主要是木星大气中的强大气流和漩涡相互作用所导致的,木星内部的热量驱动了大气的剧烈对流运动,在复杂的流体力学过程中,形成了这种持续存在的巨型风暴,大红斑中的气体在高速旋转下,不同高度的云层物质被卷入,并且由于成分、温度等因素的差异,使得这个风暴呈现出明显的红色,大红斑中的物质在不断地运动和更新,持续时间能够长达数百年之久。从1664年英国科学家罗伯特.胡克发现至今,它至少已经存在了360年了,大红斑是目前木星上最大的风暴,同时也是太阳系中最大的风暴,其规模远远超出了我们对风暴的认知,它的风速最高能够达到每秒180米,是地球上18级超级台风风速的3倍。关于这个大红斑的形成,科学家还在研究当中。
也可能因为木星是气态行星,所以风暴形成的可能性会更大,看到这里,相信很多人都会产生一个疑问,为什么地球是岩石行星,而木星却是气态行星?科学家认为在太阳系形成初期,太阳星云中有大量的气体和尘埃,木星形成的位置距离太阳比较远,这个区域温度很低,使得气态物质能够大量聚集,同时木星有一个质量较大的固态核心,这个核心通过引力作用吸附了大量的氢、氦等元素气体,而且木星质量巨大,强大的引力能够束缚住这些气体,使其周围核心聚集,不会轻易散失,最终形成了气态巨行星。既然木星是一个气态行星,那么它的内部和地球一样吗?现在我们知道,地球的内部是由地核、地幔、地壳组成的。
而木星是一颗气态行星,所以它的内部结构和地球有很大的区别:
1、木星没有陆地,只有铁质内核,它的内核构造非常特殊,木星内核的质量只占据了木星总质量的百分之0.1,但是它的质量却能够相当于地球质量的21倍,这是因为木星内核的质量主要是铁质,非常重,因此木星内核的比例才会这么小。
2、木星内核的直径大约有1.5倍地球的直径,木星的内核也是由于木星的引力形成的,因此木星的内核中间温度非常高,能够达到一万多度,这样的温度甚至高于太阳的温度。
3、木星大气层中存在甲烷等可燃气体,木星的大气层主要是由氢气组成的,因此木星也是太阳系中最轻的行星,而木星的大气层中还有甲烷、氨等易燃气体,这也是木星上面能够形成大量风暴的原因。
因为木星的体积和质量都非常大,所以它拥有强大的压力,在木星的表面,人类的骨骼能够被压到变形,甚至人们的身体会被吸附在木星表面,只要一个不小心就会被吸附走,木星作为太阳系中的大行星,拥有着巨大的能量,这种能量能够产生巨大的吸引力,这种吸引力可以抵挡很大力量的打击,从而保护其它行星不受影响,对此,有很多科学家将木星称为是地球的保护神。因为它在地球的外围,所以能够抵挡很多来自太阳系边缘的彗星和小行星,使得地球减少了很多比小行星撞击的概率,其中最著名的就是1944年苏梅克-列维9号彗星撞击木星的事件。这颗彗星是由美国科学家尤金.苏梅克和他的夫人卡洛琳.苏梅克共同发现的。
在1994年7月17日,SL9彗星和木星相撞,人类成功进行了它们的相撞预测,并且伽利略号还拍到了撞击的那一刻,值得一提的是,这颗彗星并不是一整个撞击上去的,而是提前被木星的引力撕成了21块,这些碎片先后撞击到木星上面,还留下了明显的痕迹,根据观察,最大创面的直径能够达到3万公里,其撞击产生的深坑足有地球大小。很多科学家通过计算得出,这颗彗星和木星相撞击产生的爆炸,相当于释放出了大约40万亿吨的烈性炸药,这个威力是我们难以想象的,如果不是木星挡在了我们前面,这颗彗星很可能会撞击到地球上面,如果真的是那样,那么地球一定会迎来第六次生物大灭绝事件,人类也可能会就此灭亡。所以很多科学家将木星称为是地球的保护神。
木星除了质量和引力最大之外,它还是卫星最多的行星,目前已经确认的木星卫星大约是92颗,随着观测技术的发展,这个数字可能还会增加,这些卫星的大小、形状和轨道等各不相同,其中木卫一、木卫二、木卫三、木卫四是比较著名的伽利略卫星,它们是在1610年的时候被伽利略号发现的,其中木卫三是太阳系中最大的卫星。而且它和地球非常相似,木卫三的表面被冰和岩石覆盖,同时存在大量的水,甚至具有地球上没有的海洋,除此之外,木卫三还拥有一个相当强大的磁场,它是太阳系中已知唯一一个具有内外两层磁场的天体,这些因素都是支持生命存在的基本条件。木卫三虽然拥有很多类似地球的因素,比如说水、氧气、磁场等。
但是它缺少一个非常重要的组成部分——大气层,这使得木卫三上面不可能存在大型生命,随着科学家对木卫三的深入了解发现,它的表面被覆盖了极寒且厚厚的冰层,其表面温度能够达到零下148摄氏度,同时其环境中还存在强烈的辐射,以及不稳定的磁场,这些环境因素对生命的存在和发展都会产生很大的负面影响,木卫三缺乏形成生命必要的有机分子,生命的原始起源需要有机分子、水等基础条件,但是在木卫三的表面,现在科学家还没有发现任何形式的有机物,这也表示,木卫三上面很难诞生生命。
除了木卫三之外,其它卫星上面是不是存在生命?现在科学家也在积极的研究当中,由于木星距离我们很遥远,所以想要彻底了解木星的奥秘,还需要科学家进一步的探索才行,如果说我们将木星切开以后,那么首先看到的就是笼罩在整个木星云层和椭圆形的巨大风暴,再往下就是木星上的气体物质越来越稠密,直到形成一个厚度为25000公里深的液态氢海洋,之后在更大的压力和高温作用下,液态氢海洋开始变得具有导电性成为液态金属氢海洋,这里的厚度大约是33000公里,最终在木星的最核心处我们也许会看到一个直径为地球的1-2倍、质量却达到10-20倍地球质量的致密木星内核,这就是目前人类对木星的了解,或许随着人类科技的发展,人类未来能够对木星有更深入的认识。
木星这颗巨大的行星,虽然和太阳相比,相差很多,但即便如此,木星的引力对太阳的影响还是非常显著的,木星的引力不仅仅影响太阳,而且还通过对其他行星和小行星的引力影响整个太阳系的稳定性。木星的引力对太阳造成的微小扰动,虽然影响很小,但是对太阳系中其它行星的轨道产生了巨大的影响,木星的引力通过和其它行星的相互作用,促使它们维持稳定的轨道,没有木星的存在,太阳系的行星可能会发生碰撞,木星的引力对太阳系中的小行星带有明显的影响,比如说木星和火星之间的小行星带,木星的引力通过和这些小行星相互作用,使得它们维持相对稳定的轨道,如果没有木星,那么这些小行星可能会被太阳的引力或其他行星的引力抛离太阳系。
总体来说,木星在太阳系的位置是非常重要的,而且它对地球生命来说也至关重要,虽然现在人类对木星的了解和认知还不是很多,但是人类一直都在努力的探索木星的奥秘,研究木星的奥秘能够了解太阳系的起源和演化,并且我们能够更好的认识太阳系中各个天体相互影响的复杂性,小编认为,人类作为地球上最有智慧的生命,只要人类能够坚持不懈的努力下去,人类一定能够解开更多关于木星的奥秘,希望这一天能够早日到来,对此,大家有什么想说的吗?