跳轉到內容

維基少年:太陽系/木星

來自華夏公益教科書,開放世界的開放書籍
(重定向自 維基少年太陽系/木星)

♃ 木星事實

  • 由於它的磁場捕獲了來自太陽的粒子,木星周圍環繞著非常強大的輻射帶,這些輻射帶會殺死任何進入其中的人。
  • 木星的衛星木衛二被認為在其表面下方有一個巨大的海洋。
  • 木星的衛星木衛三是太陽系中最大的衛星。
  • 木星是夜空中第三亮的物體,第二是金星,第一是地球的月亮。
  • 木星的質量是太陽系中所有其他行星總和的兩倍多。
  • 木星被認為是一顆準恆星。最小的紅矮星只比木星大 30%。
  • 木星的紅斑與地球的大小相當。這意味著木星上正在發生著一場與地球一樣大的風暴!
  • Jovian 在英語中是指與木星有關的任何事物——神或行星。有時,外側的四顆行星被稱為類木行星。

木星是迄今為止我們太陽系中最大的行星:它的大小是所有其他行星加起來的兩倍半。它是距離太陽第五遠的行星,也是從地球上看最亮的行星之一。木星與土星、天王星和海王星一起,有時被稱為“氣態巨行星”,因為這些行星大部分是由液體和氣體組成的。

這顆行星有多大?

[編輯 | 編輯原始碼]
比較太陽、木星、地球和月亮的大小。注意紅斑的大小與地球相當!

木星的赤道直徑為 142,984 公里,大約是 11 個地球的直徑。這使得它的直徑約為太陽的十分之一!你可以把大約 1,400 個地球塞進木星的體積中。它的極地直徑為 133,709 公里,大約是 10 個地球的直徑。木星快速自轉(它在不到 10 小時內自轉一圈,而地球則需要 24 小時)使其在赤道處膨脹。

木星的磁場是太陽系中最大的單個行星磁場。它跨度為 2600 萬公里,使其比太陽大 20 倍。它有一個延伸到土星軌道外的尾巴。如果它能從地球上看到,它看起來將是滿月的五倍大。

木星表面的情況如何?

[編輯 | 編輯原始碼]
木星的大氣層

我們看到的表面不是固體。這顆巨大的行星有一個相對較小的固體岩石核心。液體和氣體包圍著這個核心,並與大氣層混合在一起。

木星是一顆多雲、多風、多風暴的行星。它總是被一層雲層覆蓋,風速可達 600 公里/小時。風暴以漩渦、帶狀和斑點形式顯現。一場特別猛烈的風暴,大約是地球直徑的三倍,被稱為大紅斑。這場風暴至少從 1831 年開始就存在了,甚至可能從 1665 年開始就存在了。如果這場風暴從 1665 年開始就存在,那麼它已經超過 300 年了!

雲層分為幾個帶。較淺色的帶被稱為緯度帶,而較深色的帶被稱為緯度環。顏色是由溫度和化學成分的微小變化造成的。每個帶的旋轉方向與其相鄰帶的相反。在帶狀結構交匯的邊緣,這些風會發生碰撞,形成旋轉的圖案。

木星狂暴的大氣層中會出現閃電,就像地球一樣。然而,地球的閃電擊中可能比 50,000 °C 更熱,而木星的閃電擊中可能超過 5,000,000 °C,是地球閃電的 100 倍,並且超過了太陽日冕的溫度。閃電是由雲層頂部的水產生的。

它的環狀結構如何?

[編輯 | 編輯原始碼]
航海者 2 號探測器拍攝的木星環

木星的環很暗,很難看到。它們是由流星撞擊木星的小內衛星而掉落的微小粒子以及來自彗星和其他接近木星表面天體的碎片組成的。事實上,直到航海者號宇宙飛船到達木星附近並拍攝了木星環的近距離照片,科學家們才意識到它甚至有環。

這些是環的名稱及其大小

木星環
環的名稱 內半徑 外半徑
光暈 100,000 公里 122,000 公里
主環 122,000 公里 129,000 公里
纖細環(內) 129,000 公里 182,000 公里
纖細環(外) 182,000 公里 225,000 公里

纖細環在英語中指的是任何精緻、輕盈、脆弱的東西。

太陽系

介紹
我們的太陽系
太陽
水星
金星
地球
月球
火星
小行星帶
木星
土星
天王星
海王星
冥王星
彗星
柯伊伯帶
奧爾特雲
詞彙表
測試

這顆行星的大氣層由什麼構成?

[編輯 | 編輯原始碼]
卡西尼號探測器拍攝的木星。這是迄今為止組裝的最詳細的木星彩色肖像。

木星最外層大氣中存在著凍結的氨晶體。(氨是氫和氮的化合物;它的科學符號是 NH3)。

木星的大氣層主要由(H2)構成。在表面附近,氫的含量幾乎達到 90%。除此之外,大氣層還含有氦(He)。由於高壓,氦在行星內部更深處會變成液體。此外,木星還含有甲烷(CH4)(0.3%)、氘化氫(HD)(0.003%)、乙烷(C2H6)(0.0006%),以及最少的,水(H2O)(0.0004%)。

木星的溫度非常高。因此,科學家無法確定這顆行星是由哪些物質組成的。木星的外核含有氫。存在的壓力會使氣體變成固體。然而,由於溫度非常高,氣體融化並變成液體。

它的衛星是什麼樣的?

[編輯 | 編輯原始碼]
木星衛星軌道路徑模擬圖。

木星已知有 95 顆衛星。伽利略在 1610 年發現了四顆主要的衛星,這是人類首次發現繞其他行星執行的衛星。這些衛星分別是木衛一、木衛二、木衛三和木衛四;它們的名字來自與木星密切相關的希臘神話人物。它們被稱為伽利略衛星。木星雲層頂部經常會發生伽利略衛星的日食

有四顆小衛星繞行木衛一的軌道。這個群被稱為阿馬爾塞亞群,因為阿馬爾塞亞是其中最大的一個。它們都很小,形狀像土豆。阿馬爾塞亞呈紅色。木星環的物質來自流星撞擊這些衛星,將其物質剝離。

木星的四顆最大衛星。從左到右,距離遞增:木衛一、木衛二、木衛三、木衛四。

木衛一(發音為 EYE-oh)是木星距離最近的主要衛星。它直徑為 3643.2 公里,略大於月球。它擁有太陽系中最壯觀的火山和熔化的硫磺湖泊。任何由小行星撞擊表面形成的隕石坑都會被火山活動迅速掩蓋。木衛一的核心由熔化的構成,周圍環繞著岩石外殼。與木星的其他衛星不同,木衛一上幾乎沒有水。科學家認為,木星形成時,溫度足以使木衛一干燥,但其他主要衛星卻沒有。在羅馬神話中,木衛一(古希臘語:Ἰώ)是一位美麗的年輕女神(女神是賦予自然生命的超凡精神,通常被描繪成美麗的年輕女性),她被宙斯愛慕。

木衛二(發音為 Eurṓpē)直徑為 3,121.6 公里,大約比月球小 10%。它由矽酸鹽構成,表面覆蓋著一層 10 到 30 公里厚的平滑水冰。冰層上佈滿了長長的裂縫,隕石坑非常少。它看起來就像地球上的海冰。冰塊在裂縫處滑動。我們相信冰層下方有液態水,深度可達地表以下 100 公里。表面還有一些大型斑點。在羅馬神話中,木衛二是被化身為公牛的宙斯追求的。木衛二(古希臘語:Ευρώπη)在希臘神話中是一位腓尼基貴婦,被宙斯拐騙到克里特島(希臘的一個島嶼)。

透過望遠鏡看到的木星及其四顆最大的衛星。

木衛三直徑為 5262.4 公里,比水星寬 380 公里。它是木星最大的衛星,也是太陽系中最大的衛星。它擁有像地球一樣的板塊構造。有較老的、較暗的區域,以及較新的、帶有溝壑的區域,這些區域是板塊移動造成的。較新的隕石坑周圍有明亮的光環,是由撞擊丟擲的物質形成的。較老的隕石坑看起來很平坦,褪色了,因為冰面不像岩石那樣能長時間保持隕石坑的形狀。木衛三可能擁有一個鐵和硫核心,周圍是矽酸鹽地幔和冰殼。它可能與木衛一類似,只是表面覆蓋了一層冰。

四顆最大衛星的軌道路徑。

木衛四直徑為 4820.6 公里,與水星大小相當。它擁有許多隕石坑。與木衛三上的隕石坑一樣,較老的隕石坑已經褪色。最大的隕石坑是瓦爾哈拉。它有一個 600 公里寬的明亮中心,周圍環繞著 3000 公里寬的環。木衛四由矽酸鹽和冰構成。它擁有一個 200 公里厚的冰地殼,下方有一個液態水海洋。在羅馬神話中,木衛四被宙斯嫉妒的妻子朱諾變成了熊。後來,宙斯將其置於天空中,成為大熊星座。

其他衛星

[編輯 | 編輯原始碼]

其他衛星較小,分佈在主要衛星軌道之外的幾個群中。還有一顆小衛星,特彌斯托,以及四組繞木星執行的遠距離小衛星群。

這顆行星的一天有多長?

[編輯 | 編輯原始碼]

木星的一天大約是 10 個地球小時。之所以說“大約”,是因為木星的不同部位繞其軸自轉的速度不同。這是因為木星主要由氣體構成,這些氣體處於不斷的運動中,有時方向也不一致。一些努力試圖測量木星內部岩石核心的自轉速度,但這被證明非常困難,因為木星周圍的磁場以及木星大氣層產生的活躍射電能量,干擾了雷達等測量技術,而雷達已被用於測量金星和火星的表面。

木星的一年有多長?

[編輯 | 編輯原始碼]
大紅斑
木星日食

木星的一年是 4,335 個地球日,即 11.87 個地球年。

木星的一年大約相當於土星的四十分之四(或五分之二)。因此,每隔兩年,木星就會繞太陽執行五圈。所以,59 年後,土星和木星將回到幾乎相同的位置。當兩個行星的軌道存在這樣簡單的比率時,被稱為共振

木星的引力會把我拉扯多厲害?

[編輯 | 編輯原始碼]

如果有人漂浮在木星雲層頂部附近,它會以比地球引力強兩倍半的力量將他們拉下來。

木星快速自轉導致赤道隆起。如果他們在赤道,這也會抵消大約 10% 的重力作用。這種抵消作用的強度會隨著他們越靠近兩極而降低。

它以誰的名字命名?

[編輯 | 編輯原始碼]
希臘奧林匹亞的宙斯(朱庇特)雕像

木星(拉丁語 Iuppiter)以羅馬眾神之王的名字命名,在古希臘也稱為宙斯。朱庇特神以在人間降下閃電而聞名。他與鷹和橡樹有關。

下一個主題:土星

華夏公益教科書