如果你站在木星上會發生什麼?

木星 地球 物理 火星 天文在線 2019-06-28

原始答覆:如果你站在木星上會發生什麼?你會因為它沒有物理表面而掉進中心嗎?什麼時候表面變成固體?


如果你站在木星上會發生什麼?


其他答案對木星大氣層結構描述地相當精確,但是它們都表明你不能站在木星表面。我認為有一種站在木星表面的方式。從伽利略探測器第一次通過他的望遠鏡觀察木星起,我們已經瞭解到很多關於這顆氣體巨星的東西。但是仍然有我們瞭解的不夠多或者說必須得猜測的地方。其中之一就影響到你所提出的問題的答案,那就是木星大氣層的實際密度。


如果你站在木星上會發生什麼?


你在問我們能不能站在木星表面不掉下來,我們先看看什麼是表面。百科對木星表面給出了相當精確的解釋。木星的半徑是70000km。木星的表面被定義為壓力大約是地球海平面壓力10倍的地方。這種情況出現在距離中心65000km或者說深度為5000km的大氣層中。


如果你站在木星上會發生什麼?


來自旅行者1號詳細的假色木星大氣層影像,顯示巨大的紅斑和經過的白色鵝蛋形氣旋

下面我們看看怎樣才能讓你安全地站在那個地方。只有在你的密度低於那裡大氣層密度的地方你才能夠站在那裡不掉落下去。由地球可以想到的最接近的例子就是海洋。假如你想站在海洋表面,只有當你比水輕的時候才能做到。如果船的有效密度比水低的話它就不會沉入海底。


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金屬塊比水重它就會下沉。你可以通過把它做成船,把水阻擋在外面讓它浮起來。看看海軍的戰艦。它們是大塊的金屬但是它們能夠漂浮,因為它們把水阻擋在外面,用浮力與重力抗衡。木星上可以用同樣的概念。如果你有一個做成氣球一樣的太空船,你會沉入特定的深度,在那裡你的密度與大氣層相同並且將漂浮在哪裡。真正的工程設計更像一個潛水艇不那麼像氣球。潛水艇使用大真空容器控制浮力。


如果你站在木星上會發生什麼?


木星的平均密度大約是1.33g/cc,在地球上是5.5 g/cc,在火星上是3.9 g/cc。你進入的越深,大氣層的密度變得越大。像我之前說的那樣,我們並不知道精確的密度隨距中心高度變化的函數分佈,所以在這裡我只能推測。假設被定義成表面的地方密度是0.2 g/cc。你的遠征船可能總共重5000kg(5公噸)。你的船必須設計成潛水艇一樣,有著巨大的外部儲存箱可以充入氣體使之下潛,排出氣體使之上浮。


如果你站在木星上會發生什麼?


船和儲存箱的總體積要達到30-40立方米左右,來保證你有充足的裕度進行下潛和上浮操作。同時,它必須足夠堅固以承受10倍於外部氣壓的壓力環境(有點像地球上水下100米)。那種容量的潛水艇是現在的技術肯定可以做到的,把它帶到木星表面還要另說。把它帶到木星需要大量的燃料,但是我們還沒有將重型貨物送到過遠處。到達木星之後,你需要適當的隔熱和制動噴射機以便減速進入大氣層。但是這些技術已經存在。所以可能到達木星並且站在它表面(實際上是浮著)。


如果你站在木星上會發生什麼?


據說在木星表面並不是在海洋上的愉快的一天。那裡有猛烈的風暴並且氣體旋渦不斷地到處流動。你的船會在這些氣流中游走。就地球上的情況而言,你可以想想你的木船被捲進墨西哥灣流,得到了一章美國到英國的免費票,同時遠離了不同顏色標記交接的航線。這些地方是猛烈的風暴的前鋒,在那裡兩股氣流相遇形成漩渦。

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參考資料


1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. Mehran Moalem

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