太陽系中的巨無霸——木星

天文 科學 天馬行文 2017-04-17

太陽系中的巨無霸——木星

木星不像地球有固態的表面,它是一個氣態行星,如此一個人類到了上面站也站不住的“氣體”星球,表面溫度極低,大氣中也沒有“氧”,顯然不可能存在智慧生命,但科學家們卻十分感興趣探究它,三番五次派來使者,究竟是為什麼呢?

木星是太陽系中最大的行星,體積大到可以容納1300個地球,的確堪稱太陽系中的巨無霸。雖然“霸王”的體積是地球的一千三百多倍,但質量卻只有地球的三百倍,因為它不如地球那麼堅固緻密,屬於氣態巨星。不過,它的質量仍然超過了其他行星質量總和的2.5倍。

木星雖然巨大無比,但它的自轉速度卻是太陽系中最快的。自轉週期為9小時50分30秒。如此快速的自轉週期在木星表面造成了極其複雜的花紋圖案,促使氣流與赤道平行,產生了巨大的離心力,兩極相對扁平,赤道隆起並出現與赤道平行的雲帶。木星的雲帶可分為好幾層,雲帶的顏色和溫度不同,有明暗帶的區分亮區的雲層由氨冰組成,顏色鮮明,叫做帶;暗區的雲層由氨化物組成,叫做帶紋。氨化物有各種顏色:白色、橙色、褐色但大部分是紅棕色。

儘管在望遠鏡發明之前,人類應該並不確切瞭解木星之大小,但古人的直覺驚人,在許多文化中都不約而同地將木星捧為眾行星之王,西方以古羅馬神話中的眾神之王“朱庇特”(Jupiter),來命名它,也就是相當於古希臘神話中統領宇宙的天神宙斯。

太陽系中的巨無霸——木星

中國古代將木星稱為“歲星”,因為它繞太陽運行一週的時間為12年,與中國古代紀年曆法中的地支相同,也正好是民間使用的生肖的輪迴週期。中國古人還認為地球上農業的豐收興旺或饑荒災害等,均與木星運轉週期(12年)有關係,他們將歲星看成是主管農業的星官,地位極為崇高,所在之處將五穀豐登,因此建造專門的廟宇來供奉歲星。所以,在中國古人的眼中,木星就像一個掛在天上的大鐘,它有規律的運行,記錄和主宰著天干地支,生命輪轉,象徵著農業興衰,五穀豐收。

從伽利略開始,400年來,人類從未間斷過對木星的探索,特別是如今進入了航天時代,已經有多個航天器飛掠過了木星附近,帶給了科學家有關木星的第一手寶貴資料。但這顆巨星仍然謎團多多,它有許多特別之處吸引著天文學家們。

太陽系中的巨無霸——木星

就觀測效應而言,木星表面看起來有紅、褐、白等五彩繽紛的條紋,類似木紋,難怪我們的祖先稱此星為“木”。有時又使人感覺木星表面的紋路類似大理石。最奇怪的是,“紋路”中還夾著一塊令人印象深刻的大紅斑,見圖1。據說那是一個圓形漩渦,因為其成分中含有紅磷而使其看起來呈現紅色。

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