宇宙是一个拥有无限未知的世界

宇宙是一个拥有无限未知的世界 序 宇宙是一个拥有无限未知的世界，而我们所居住的地球只是其中极小的一个质点。包括地球在内的太阳系九大行星中，有一颗耀眼的巨型星球——木星。但木星并不只是个子大而已，它还拥有许多未知的秘密。让我们来揭开那层神秘的面纱，一起去探索木星吧～ 一、木星的发现 ,一,古代神话 木星早在史前时代就为人所知了。 木星在中国古代用来定岁纪年，由此把它叫做“岁星”。 西方天文学家称木星为“朱庇特”，即罗马神话中的众神之王，相当于希腊神话众星之中俨然以王者居，不可战胜的天神“宙斯”。 ,二,现代探测 伽利略在1610年发现了木星的四颗卫星(木卫四、木卫二、木卫三和木卫一)。一直到了1973年，航天飞机Pioneer 10成为史上第一个到达木星的航天飞机，之后Pioneer 11、Voyager1、Voyager2和Ulysses也陆续的到达了，现在我们才能有这么多有关木星的信息。 二、木星的环境 ,一,行星中 木星是距太阳的第五颗行星，并且是太阳系九大行星中最大的一颗。按离太阳由近及远的次序为第五颗。木星是夜空中最亮的几颗星之一，仅次于金星，通常比火星亮(除火星冲日时以外)，也比最亮的天狼星亮。 木星的“个头”可以算是气态行星中最大的了，即使质量再大一些，由于重力作用它的半径也不会有太大变化。但是，如果木星的质量再增大80倍，它核心区的温度就会高到足以点燃热核反应。这样一来木星就变成了恒星，天上就会又出现一颗太阳。 ,二,地球边 木星是地球的屏风，如果没有木星，地球上生命的形态不可能发展到目前这样高等的程度。木星的质量是地球的318倍，具有强大的引力。它把太阳系以外飞来的天体引向自己，起到了地球屏风的作用。否则这些天体就会飞向离木星9(67亿公里的地球。如果没有木星，较大天体撞击地球的可能性会比目前增加1000倍。正是这种撞击，使6500万年前生活在地球上的恐龙灭绝。 三、木星的构造 ,一,概况 27木星的重量为1.9×10公斤，赤道直径为142,800公里，木星的赤道半径为71,400公 30里，为地球的11.2倍;体积是地球的1,316倍;质量是1.9×10千克，相当于地球质量的三百多倍，是所有其它行星总质量的两倍半。平均密度相当低，只有1.33克/立方厘米。重力加速度在赤道和两极不同，赤道上为2,707厘米/平方秒，两极为2,322厘米/平方秒。木星的成份也比其它行星更为复杂。 有关木星的数据 行星符号 罗马/希腊神话名 Jupiter/Zeus 142，800公里 直径 自转周期 9小时50分30秒 (88，736英里) 30质量 1(898×10千克 公转周期 11(86年 27重量 1(9×10公斤 轨道倾角 1(3度 密度 1(33克/立方厘米 黄赤交角 3.08度 5(203天文单位轨道长半径 扁率 0(0648 (778.3平方公里) 741百万千米 近日点距离 离心率 0(048 (460 百万英里) 817百万千米 -150o C 远日点距离 地温度 (508百万英里) (-101o F) 588 百万千米 近地点距离 平均地温 123K (365 百万英里) 赤道 27.02米/秒 重力加速度 反照率 0.58 两极 23.22米/秒 平均轨道速度 13.06公里/秒 最大亮度 -2.5 17颗 逃逸速度 59.6公里/秒 卫星数 (目前所探测到的) 木星的照片 ,二,表面 木星是一颗气态的行星，它没有液态的表面，而我们平常看到的只是它表面的云层。其大气非常厚，可能它本身就像太阳那样是个气体球。木星大约是由90%的氢及10%的氦所组成，上面还有甲烷、水、氨及石头的迹象。气态物质密度只是由深度的变大而不断加大(我们从它们表面相当于1个大气压处开始算它们的半径和直径)。它这样的组成构造和太阳星云很相似(太阳星云是组成我们整个太阳系的原始物体)，而土星的构造也有着相似的情形。 1995年“哈勃”拍摄的木星～ 1991年“哈勃”拍摄的木星～ 可以清晰地看到在西南方向有 清晰地显示了在木星大气层中云的结构 许多聚集在一起的白色的风暴点 纬线上色彩分明的条纹、翻腾的云层和风暴象征着木星多变的天气系统。云层图案每小时每天都在变化。“大红斑”是一个复杂的按顺时针方向运动的风暴。大红斑呈蛋形，宽,,,,千米，长,,,,,千米，其外缘每四至六天旋转一圈，而在中心附近，运动很小，且方向不定。在条状云层上可以发现一系列小风暴和漩涡。木星大气层的平均温度为,,,,摄氏度。 木星表面的大红斑早在1660年就被地球上的观察所知晓, 它于,,,,年被法国天文学家卡西尼发现，至今已存在了,,,多年了。大红斑是个长25,000千米,跨度12,000千米的椭圆，总以容纳两个地球。300多年来尽管它的颜色和亮度不断变化，但形状和大小几乎没有变，大红斑沿逆时针方向绕中心转动，而且在经度方向上有漂移运动，因而肯定不是固体的表面特征。红外线的观察加上对它自转趋势的推导显示大红斑是一个高压区，那里的云层顶端比周围地区特别高，也特别冷。现在认为它很可能是一个大旋涡，或者说它是一团激烈上升的气流。旋涡或气流中含有红磷化合物，大红斑的颜色可能是因此产生的。其它较小一些的斑点也已被看到了数十年了。类似的情况在土星和海王星上也有。目前还不清楚为什么这类结构能持续那么长的一段时间。 1979年拍摄的木星“大红斑”～ 木星的大红斑 还可以看到红斑周围美丽的波动云层 用望远镜观测木星，可以看到大气中有一系列与赤道平行的明暗交替的云带，云带的形状随时间不断变化。这表明木星大气中存在着激烈的运动。木星表面云层的多彩可能是由大气中化学成分的微妙差异及其作用造成的，可能其中混入了硫的混合物，造就了五彩缤纷的视觉效果，但是其详情仍无法知晓。色彩的变化与云层的高度有关:最低处为蓝色，跟着是棕色与白色，最高处为红色。我们通过高处云层的洞才能看到低处的云层。 木星和其它的气态星球一样有着速度很快的风，而且在木星外表上形成了和纬线平行，宽度很大的线条。每个邻接的线条还有着不一样的风向。各个线条上的轻微化学及温度的变化，造成了木星美丽表面，这些色彩多变的线条就叫作zone，暗的地方叫作belt。 伽利略发现的木星光环 “旅行者”二号拍摄的木星环 1979年3月，旅行者1号探测器穿越木星赤道平面时，意外地发现木星和土星一样也拥有光环。4个月后，旅行者2号探测器飞临木星证实了这个结论。但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、暗环和晕三部分组成。亮环在暗环的外边，晕为一层极薄的尘云，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，环的厚度只有几千米左右，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，不反光，肉眼无法看到，以周期为7小时左右的速度围绕木星旋转。暗淡单薄的木星环套在庞大的木星身躯上，发现它确实是极不容易的。 ,三,内部 在木星的内部，由于巨大的压力，氢原子中的电子被释放出来，仅存赤裸的质子，使氢呈现金属特性。内核上是大部分的行星物质集结地，以液态金属氢的形式存在。这些木星上最普通的形式基础可能只在4百万帕压强下才存在，木星内部就是这种环境(土星也是)。液态金属氢由离子化的质子与电子组成(类似于太阳的内部，不过温度低多了)。在木星内部的温度压强下，氢气是液态的，而非气态，这使它成为了木星磁场的导电体与根源。同样在这一层也可能含有一些氦和微量的“冰”。 木星内部结构 “哈勃”拍到的木星极光 ,四,两极 在木星的两极，发现了与地球上的十分相似的极光。这似乎与沿木卫一螺旋形的磁力线进入木星大气的物质有关。在木星的云层上端，也发现有与地球上类似的高空闪电。 极光是环绕木星的磁轴，而这些烟雾，是环绕着木星的旋转轴，是在极光环之下;烟雾是受到木星上的地带风影响，这些地带风是在同一纬度上移动的。 8木星还有着比地球更大更强的磁层和辐射带。磁层向外延伸超过6.5×10千米。(超过了土星的轨道。)木星的磁层并非球状，它只是朝太阳的方向延伸，在此方向上只有几百万公里。)它可分为三个区域。内区(离木星表面20个木星半径的范围内)具有与地球辐射带相近的强辐射带。中介区(从20个木星半径到100个木星半径)的磁力线被离心力歪曲。内区和中介区都按约10小时的自转周期转动。外区(60-90个木星半径范围内)的磁场很弱，到磁层边界处已趋于零。除很靠近木星表面的部分外，木星的磁场是偶极场，但场的方向与地磁场相反，即地球上指北的罗盘到木星上变为指南。木星的磁轴与自转轴间的交角为10.8?。离木星3个木星半径以内的磁场是4极或8极的，场强为3.11×10.4特斯拉。 三、木星的卫星 ,一,卫星家族 自从1610年伽利略发现4颗木星的卫星后，人们已陆续查明木星的卫星有16颗之多。 卫星 到木星距离(千米) 半径(千米) 质量(千克) 发现时间(年) 22木卫一 422000 1815 8.94×10 1610 22木卫二 671000 1569 4.80×10 1610 23木卫三 1070000 2631 1.48×10 1610 23木卫四 1883000 2400 1.08×10 1610 18木卫五 181000 98 7.17×10 1892 18木卫六 11480000 93 9.56×10 1904 17木卫七 11737000 38 7.77×10 1905 17木卫八 23500000 25 1.91×10 1908 16木卫九 23700000 18 7.77×10 1914 16木卫十 11720000 18 7.77×10 1938 16木卫十一 22600000 20 9.56×10 1938 16木卫十二 21200000 15 3.82×10 1951 15木卫十三 11094000 8 5.68×10 1974 17木卫十四 222000 50 7.77×10 1979 16木卫十五 129000 10 1.91×10 1979 16木卫十六 128000 20 9.56×10 1979 美国当地时间2000年7月22日，美国亚利桑那州大学和麻省Smithsonian天体物理学观象台的天文学家上周五发表声明称，他们已于近日发现了有可能是木星第17颗卫星的星体，这一发现距离上次发现木星第16颗卫星已过去了26年。此前这颗星体仅被称为S/1999 J1，它大约只有3英里宽，因此是太阳系中迄今为止发现的诸多恒星的最小的一颗卫星。 这些天文学家称，在木星的所有卫星当中，这颗新发现的卫星的运行轨道与其它卫星正好相反，距离木星大约1500万英里，运转周期为两年。到目前为止，天文学家尚未给这颗卫星命名也未赋予其一个永久的编号，天文学家称这是因为木星及其卫星现在距离太阳过近，要过几个月才能对其运行轨道进行进一步确认。 木星的五个卫星～从左上至右下分别为: 木卫五(Amalthea)、木卫一(Io)、木卫二(Europa)、木星最大的卫星木卫三 (Ganymede)、和木卫四(Callisto) ,二,四大卫星 木星的四个卫星(木卫一，木卫二，木卫三，木卫四)是伽利略于,,,,年发现的， 称为伽利略卫星。 木卫一(Io)最引人注目，它距木星的平均距离为,,,,,,千米，形状呈球形，其直径为,,,,千米。木卫一上有强烈的火山活动，其中正在爆发的火山至少有,座，这意味着木卫一有一个太阳系最年轻、最活动的固体表面。由于木卫一的轨道靠近木星，受木星强大的潮汐作用，潮汐使它成为较热的卫星。 木卫二(Europa)与木星平均距离为,,,,,,千米，直径为,,,,千米。在木卫二岩石层上覆盖着一层厚约,,,千米的冰幔层，使其成为一个近于白色的星球。木卫二冰层有巨大裂缝，最大一条裂缝的最宽处有,,千米，长达,,,,千米，深数千米。在冰隙中有无数细菌和单细胞植物生存的可能，这是未来飞船探索的主要课题。 木卫三(Ganymede)与木星的平均距离为,,,万千米，直径为,,,,千米，是太阳系中体积最大的卫星。木卫三的水和冰比木卫二更多，是一个冰冻层包起来的“谁卫星”。木卫三表面也有“海”、高地和冰峰，还密布着许多陨石坑。 木卫四(Callisto)与木星距离为,,,,,,,千米，直径为,,,,千米，其表面与木卫二、木卫三大致相同，是木星伽利略卫星中表面温度最高的卫星。它也有兵壳层，其表面有两个同心盆地，盆地放出奇特的亮光。 四、木星的奇观 ,一,世纪之吻 1994年7月16-22日，被木星强大引力“扯碎”的至少20片舒梅克?列维彗星(Shoemaker-Levy)的碎片以每秒约60公里的速度冲进木星大气层，与这颗太阳系中最大的行星发生了撞击。 彗星最大的碎片直径达两公里。撞击产生的最大“伤痕”几乎和地球一样大，并持续几个月之久。这次撞击被称为“世纪之吻”。 这是编号为G的碎片撞击木星后发出的闪光 从三个不同角度观察彗星撞击木星的景观 从旅行者观察彗星撞击木星的景观 从左至右分别为:地球、旅行者二号和木星南极 ,二,木星冲 2000年11月20日与28日土星、木星先后达冲的位置，以小望远镜观测即可看见木星表面特征、四大卫星与土星的光环等。 高二,12,班 组长:唐舒昊 组员:贺勇 蔡敏捷