巨大无比的木星

巨大无比的木星

科学档室

木星古称岁星，是离太阳第五颗行星，而且是最大的一颗，比所有其他的行星的质量总和大两倍。木星是天空中第四亮的物体，仅次于太阳、月球和金星，比火星稍微亮一些，早在史前木星就已被人类所知晓。中国古代的人注意到木星平均每12年运行一周天，由此便产生了岁星纪年法，这种历法在春秋战国时十分流行。

木星是呈扁球体的星球，它的赤道直径为142800千米，是地球的11．2倍，体积是地球的1316倍，质量是太阳系所有行星、卫星、小行星和流星体质量总和的1．5倍，也是地球质量的318倍。我国古代称木星为岁星，它的西方名字是朱庇特，朱庇特是罗马神话中的众神之王，与希腊神话中无所不能的宙斯有相同的功能。如果把地球和木星放在一起，如同芝麻与西瓜一样悬殊。虽然体积较大，但是木星的密度很低，平均密度只有1．33克每立方厘米。

太阳系中最大的行星木星

“先驱者”号探测器对木星进行过探索，科学家根据其反馈回来的资料，建立了木星的内部模型，这个模型表明木星没有固体表面，而是流体行星。模型认为木星的主要成分是氢和氦，其比例与太阳大气相同，木星中心是由铁和硅构成的固体核，也就是通常说的木星核。核的外面是以氢为主要元素的厚层，也就是通常说的木星幔，它可以分为两层：第一层从核向外延伸到46000千米处，估计压力为300万个大气压，氢处于液态金属状态，其中分子离解为独立的原子，形成导电的流体。第二层从46000千米处延伸到70000千米处，主要组成成分是液态分子氢。

木星表面分为两个区域，较为光亮的和较为暗淡的区域，光亮的表面是区，暗的表面是带。人们很早就知道木星上的暗带，但暗带上的漩涡则由“旅行者”号飞船发现。木星和其他气态行星相同，表面都有高速飓风，飓风被局限在狭小的纬度范围内，近纬度的风吹方向与飓风相反，这些风造成了多彩的地表带，从而影响着行星的外貌。“伽利略”号飞船发回的数据表明，木星表面的风速比预料中的快很多，并且延伸到非常深的地方。木星的大气层相当紊乱，这是由于内部的热量使得飓风急速运动，地球则与此不同，只从太阳处获取热量。

木星磁层比地球磁层大100倍，它可分为3个区域：内区是具有与地球辐射带相近的强辐射带；在离心力的影响下，中介区的磁力线按10小时的自转周期转动；外区的磁场很弱，到边界时已经接近零。木星会快速自转，它是太阳系中自转最快的行星，赤道部分的自转周期为9小时50分30秒。由于自转速度较快的原因，木星的扁率相当大，借助望远镜对木星进行观察，可以发现木星呈明显的扁圆状。木星以13千米每秒的速度沿椭圆形轨道围绕太阳公转，轨道的半径为7．8亿千米，绕太阳公转一周约需11．86年，也就是说木星的一年大约等于地球上的12年。

木星和它的卫星组成了一个大家庭

通过天文望远镜，我们可以看到木星有明暗交替的带纹，它们与木星的赤道平行，这些带纹是木星快速自转产生的大气环流。木星的大气非常稠密，氢和氦是其主要成分，除此之外，还有甲烷、氨、碳、氧、铁和硫等。由于大气环流厚达1000多千米，因而我们很难看到木星的表面，不过这并不意味着永远看不到。在木星表面的带纹之间，有很多大大小小的亮斑和暗斑，其赤道以南的大红斑尤其引人注目。1665年，法国天文学家卡西尼发现了这个大红斑，它宽14000千米，长30000千米，其宽度自发现以来似乎不变，长度却由最初的30000千米逐渐延伸为40000千米，现在又缩短到20000多千米。大红斑不但大小随时在变化，而且颜色也随时在变化，它有时浓艳有时暗淡，看起来非常神秘。

近看木星四颗较大的卫星

木星有很多的卫星，截止到1990年已发现16颗。1979年3月，“旅行者1”号探测器穿越木星赤道平面时，在离地球6亿千米的地方发回大量的珍贵照片。照片在天文史上具有重要意义，从照片中可以看到木星和土星一样拥有光环。4个月后，“旅行者2”号探测器飞临木星，这个结论进一步得到证实。木星光环和土星光环有很大不同，木星光环是弥散透明的，由亮环、暗环和晕3个部分组成，最里层的是暗环，暗环之外便是亮环，晕将亮环和暗环整个包围起来。木星环离木星中心约12．8万千米，环宽9000千米，环厚只有几千米左右，是由大量的尘埃和黑色的碎石组成。这些碎石的大小从1／1000毫米到数十米不等，它们以7小时每周的速度围绕木星旋转。由于木星环如此暗淡单薄，它们套在庞大的木星身躯上，不仔细观察确实很难发现。

从很早开始，人类就开始了对木星的探索。世界上第一个木星专用探测器是“伽利略”号探测器，它虽然是木星专用探测器，但却不是木星的第一个探访者。“先驱者10”号和“先驱者11”号两个探测器是木星的第一批探访者，它们采用在行星间漫游的方式，先后对木星、木星的卫星、土星和土星的卫星等进行过探测。随着第一批探访者的到达，“旅行者1”号和“旅行者2”号探测器也陆续升空，但是这两个探测器对木星的探测只是走马观花，它们都没有携带陆舱，而是在飞越木星和土星等行星时，从很远的距离对木星进行探测，所以拍摄出来的图像清晰度差，数据资料也不是很充分。

为了真正把木星的谜团解开，1989年10月18日，美国发射了“伽利略”号探测器，开始了对木星的专门探索。“伽利略”号探测器在科学界具有重要的影响，科学家始终认为，了解木星可以帮助人类揭开行星系统的起源之谜，找到太阳系形成和演化的模型。“伽利略”号探测器有2．718吨重，轨道器和子探测器是其重要的组成部分。1995年7月13日，“伽利略”号子探测器与轨道器分离，并于同年12月8日以17万千米每小时的速度进入木星大气层。“伽利略”号子探测器在木星大气层中飞行考察了75分钟，它向运行在20万千米高的轨道器发回了探测数据，然后再由轨道器把数据发回地球，人类首次对木星大气的原位测量顺利完成。

近看木星平坦的表面

“伽利略”号轨道器载有近红外质谱仪、磁强计、等离子探测器和尘埃检测计等仪器，探测数据通过直径5米的伞状高增益天线传回地球。1995年12月7日，“伽利略”号轨道器抵达木星轨道后，绕木星进行了长时间的飞行，并且飞临木星的几颗卫星进行了近距离探测，它对木星的观测距离比“旅行者”号近20倍，发回照片的清晰度高出“旅行者”号50倍，科学家以前的推测有很多与探测结果不符，人类从此开始重新对木星进行定位。“伽利略”号探测器使人类首次完整地观测到木星、木星卫星和木星磁场，是20世纪最重要的行星探测活动，木星从此以后在人类眼前变得清晰起来，但人类对宇宙的探索却不会停止，这种探索仍然会继续下去。

知识链接

木星现在有60多颗卫星，其中有16颗卫星最为著名，按距离木星中心由近及远的次序分别为木卫十六、木卫十四、木卫五、木卫十五、木卫一、木卫二、木卫三、木卫四、木卫十三、木卫六、木卫十、木卫七、木卫十二、木卫十一、木卫八和木卫九。这些卫星围绕着木星公转，离木星最远是木卫九，它与木星的距离比地球与月亮的距离远60倍。

1610年，伽利略发现了木星的4颗卫星，它们分别是木卫一、木卫二、木卫三、木卫四，人们将其统称为伽利略卫星。1892年，巴纳德用望远镜发现了木卫五。1904年以后，人类用照相方法陆续发现了其他卫星。1979年，“旅行者”号飞船发现了木卫十四。1980年，木卫十五和木卫十六也相继被发现。除4颗伽利略卫星外，其余的卫星半径多在几千米到20千米之间，木卫三的直径稍微大些。

木卫一与木星的距离很近，其平均距离约42万千米。它的体积并不是很大，直径约3640千米，整个表面光滑而干燥，有平原、山脉、峡谷和火山盆地。木卫一的颜色特别鲜红，是太阳系中最红的天体，其上空有二氧化硫和钠云，并且有很频繁的火山活动。

木卫二的密度和月球差不多，表面非常光滑，被大量的冰覆盖着，如同是冰与奶油巧克力混合而成的大球体，所以从望远镜中看去非常明亮。木卫二的冰面上布满了纵横交错、密如蛛网的明暗条纹，它们很可能是冰层的裂缝。

木卫三是木星最大的卫星，它的体积比水星大，表面分为两个区域，即盖满冰层的明亮区和堆积灰尘的黑暗区，还有大量断层、线状地形、山脊和深沟。这些线状地形互相重叠，显示出它们形成的年代不同。

木卫四是布满密密麻麻陨石坑的天体，其中间有像牛眼似的白色核心，外面被直径达600～1500千米的圆环包围着，类似同心圆盆地。除了坑洞之外，木卫四上没有其他特殊的地形，它可能是太阳系中最古老的卫星表面，很早以前内部活动便全部中止。

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1楼　　昵称：简单美

经过科学家的观测，我们知道木星有一个特殊的光环，还有其他天体有光环吗？能不能详细介绍一下？

2楼　　昵称：凡人无忧

土星和天王星也和木星一样有光环。

3楼　　昵称：回忆录

土星环实际上是大片碎石块和冰块，它们的直径从几厘米到几十厘米不等，只有少量的超过1米或者更大。土星周围的环平面有数百条到数千条环，它们的大小和形状都各不相同。大部分环是对称地绕土星转的，也有不对称的；环的形状有锯齿形的，也有辐射状的；有的环如同几股松散细绳搓成的粗绳，与姑娘们相互扭结的发辫相同。

4楼　　昵称：幻想天亮

木星光环和土星光环有很大不同，木星光环比较分散，由亮环、暗环和晕3个部分组成。亮环在暗环的外边，晕将亮环和暗环整个包围起来。木星环距木星中心约12．8万千米，环宽9000余千米，厚度只有几千米左右，是由大量的尘埃和暗黑的碎石组成的。暗淡单薄的环套在庞大的木星上，要想发现它很困难。

轻松驿站

我国古代称木星为岁星，也就是俗话说的太岁，它是人间传说中的凶神。除了玉皇大帝外，几乎各路神仙都要听令于他，因此无人敢于冒犯。太岁的行为十分残暴，而且它在不同的年代中有不同的化身。在人世之中，太岁位高权重，人人对他敬畏有加，唯恐触怒或冲犯了他，从而对自己造成不利的影响，现在民间流传着许多关于太岁的传说。

在古老的民间传说中，太岁常常以肉球的形式出现，它或生活在坟墓腐尸旁，或生长在深邃的河底，也有可能生活在经年的老宅中。春秋时期，晋文公重耳在晋水中沐浴，曾不小心踩踏太岁之头，太岁对其施以报复，让他国破家亡流离在外，晋地也是连年战乱。自此之后，晋中便成了乱世之地，无数的生命在这里丧失，无数的鲜血洒在这片土地上，太岁更加喧嚣于世。人民的生活苦不堪言，他们曾经用过很多办法消灭太岁，但是却得到了更残酷的报复。

太乙真君不忍看到人间涂炭，密遣弟子柏清子下凡，在晋地将太岁收服，以安奉之符将其收为道教内丹。太岁在晋地之形被收入安奉之符，后来柏清子东归鹤驾，因携太岁而不能入东天门，遂将其肉身葬于瓮城之下，以安奉之符镇太岁之精。柏清子自此留下遗命，年年祭祀安奉太岁，婚丧嫁娶、建筑、迁徙均不得破坏太岁之位。

太岁已经被收服，对人间不能产生更大的危害，戾气较重之人甚至可以任意对付他们。据说古代有人在挖出太岁后曾鞭打它，太岁只能忍受；有人切太岁之躯体而食，也能得享天年。明朝朱元墇起事反元的时候，他还只是寺庙里的小沙弥，后来无意中挖到太岁，饥而食之后脱胎换骨，明朝最终得以建立。