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木星是气态行星,如果人类强行登「陆」,将会最终落到哪里

2024-04-23科学

现在,21世纪了,我们中国还成功登陆了月球背面,真是了不起!那么,有人可能会想,如果我们真的去登陆木星,会是个啥样呢?

【太阳系的二当家】

木星可真是个大块头!它的直径是地球的11倍,体积是地球的1321倍,质量更是达到了地球的318倍。在太阳系里,木星可是体积和质量都排第一的大行星。

从远处看,木星的外表就像是一圈圈不同颜色的带子。这些带子很可能是因为木星的赤道和两极之间的温差很小,只有几度,所以木星上的风不太大。我们看到的那些和土星赤道平行的带子,其实都是东西风造成的。

在想象踏上木星之前,咱们先来了解一下这个庞然大物吧。

让人眼前一亮的,无疑是木星中心偏右下方的那个「大红斑」。这红斑究竟有多大呢?告诉你吧,它的长度达到2万千米,宽度也有1.1万千米。对比一下,地球的半径才大约6400千米,这红斑真的超大!

天文学家们通过研究和探测器的观测发现,这个大红斑很可能是由急速上升的气流形成的,它不断逆时针旋转,而中心的内核则保持相对稳定。这些巨大的风暴可能会持续数十年甚至数百年之久。

木星不仅是太阳系里最大的行星,它的卫星群也同样令人叹为观止。就在今年二月初,天文学家又找到了12颗新的木星卫星,现在木星一共有92颗卫星,真是让人惊叹不已!

木星与其他行星,像是地球和火星,大不相同。它是一个主要由气体构成的巨大天体,我们通常称它为「气态行星」。

木星的大气层真是太阳系行星中最大的。要是按质量来算,木星大气里氢元素占了3/4,氦元素占24%,剩下的1%就是一些其他的气体了,像微量的甲烷、水蒸气、氨和硅的化合物什么的。

木星的大气层差不多有5000千米那么厚。但因为木星没有明确的地面,所以大气层的开始位置其实挺模糊的。一般来说,我们会把气压达到地球大气压十倍的地方,当作木星大气层的分界线。这样理解就简单多了吧?

木星的大气层也可以像地球那样分层。最里面的是对流层,但和地球不同的是,木星的对流层和内部的液态物质之间没有明确的界限,有些区域同时包含液态和气态物质。对流层的外层是平流层,这里的气流相对平稳。再往外是增温层,温度会逐渐升高。最外层是散逸层,这是木星大气和宇宙直接相连的地方,大气密度逐渐降低,最终变为宇宙中的真空状态。

大气层的内层含有液态物质,像液态金属氢等。而在木星的最中心,则有一个由铁和硅构成的固态内核。

【登陆木星】

好啦,我们了解了木星的基本信息。不过我知道,许多人可能已经在想:这个地方,怎么可能有人类能生存呢?别担心,虽然木星环境恶劣,但如果我们的技术足够先进,飞船进入木星也不是不可能的事。但是,要说到宇航员进去?就算是绿巨人穿上钢铁侠的战衣,也不一定扛得住啊!所以,我们还需要更多的研究和探索,才能找到答案。

与其想象人类登上木星,不如说这是探索木星可能面临的N种致命危险。更准确地说,人类想要探索木星,得面对种种可能导致死亡的情况。

根据NASA的研究,当宇航员在太空中时,由于没有臭氧层来吸收紫外辐射,他们患癌症的风险会增加3%。辐射还可能导致基因变异。如果宇航员完成860天的火星任务,他们会受到1.01西弗的辐射,这会使他们患癌症的风险提高5%。这意味着,宇航员在太空中的辐射暴露对他们的健康是一个巨大的挑战。

NASA的科学家们说,想在木星附近工作不受辐射影响,宇航员们得躲到冰层里头。如果不这么做,他们的健康就可能出问题。轻点是感到头晕目眩,身体不太舒服;严重点,白细胞和红细胞数量都可能下降,甚至有可能致命。所以,为了安全起见,他们得采取一些保护措施。

现在的技术条件下,防止辐射并不困难。但是火箭的运载能力有限,如果把太多重量用于防辐射,那可能会减少其他设备的搭载量,这样可能得不偿失。所以,我们要在防辐射和其他设备的搭载之间找到平衡点。

木星的高温也是个要命的问题。

木星的大气层温度变化跟地球有点像。在对流层,温度会随着海拔升高而降低,到了对流层和平流层的交界处,温度会降到最低,差不多零下160℃。但一进入平流层,温度就开始慢慢回升,到了增温层时,温度已经升到了零下70℃左右。在增温层,温度还会继续往上升,甚至能飙升到1000℃,简直就像被烤成了一缕青烟。

木星磁场超强,是地球的14倍,太阳系里仅次于太阳。它有个超大的磁层,就像给行星穿了个护甲。这磁场有多强呢?即使在木星背对太阳的那面,它的磁场也能延伸到土星轨道那么远。这么说可能有点抽象,那我给你举个例子吧:

如果我们拿木星和地球来比较,地球的磁场能影响到从地心向外延伸大约5万到7万千米的区域。但木星的磁场可就厉害了,它能覆盖距离木星140万到700万千米的巨大空间。不得不说,木星的磁场范围真是地球的好几倍呢!

人类发射的探测器曾遭遇木星磁场的强大影响。1981年,旅行者2号在前往土星的路上,距离木星已有6000万千米,但仍受到其磁场的干扰。这就是木星磁场的拖尾效应,显示了其强大的影响力。

木星磁场这么强,可能会让现在的通讯设备全都没法用。所以,得专门造个能在那么强磁场下工作的通讯工具。不然的话,宇航员在木星里到底是生是死,外面的人就一无所知了。

除了之前提到的几点,那些类似大红斑的快速风暴和云层中的雷电,都可能成为威胁宇航员生命的严重危险。因此,我们目前还是别想登陆木星了。

【探测木星】

尽管现在的技术还达不到登陆木星的要求,

尽管我们人类还没亲自去过木星,但我们的无人探测器已经去过很多次了。像先驱者10号、11号,旅行者1和2号,还有伽利略号,它们都飞到木星轨道上进行了探测。有的拍照片,有的研究木星的磁场、辐射带、中立、温度和大气结构。更厉害的是,它们还发现了木星卫星上的秘密,比如木卫二、木卫三、木卫四下面藏着的咸水海洋,还有木星卫星上火山爆发的壮观景象。这些探测器的贡献真的很大!

朱诺号探测器在2011年发射,靠着地球引力加速,终于在2016年飞到了木星。接下来,它要深入探测木星内部,比如测测木星大气里有哪些成分,研究大气是怎么流动的,还要探索木星的磁场是怎么来的。这个探测器真的很厉害,我们期待着它的新发现!

【不甘落后】

虽然许多国家已经向木星派出了探测器,但我国还没有。但别灰心,去年我们的航天局发布了一个好消息:计划在2030年左右发射天问四号,这个强大的「二合一」探测器将先去木星探个究竟,然后再去天王星看看。这样,我们就能更深入地了解这两个神秘的天体了。

这个探测器是双重的,有主副两部分。主探测器会去木卫四的轨道上进行长期探测,而副探测器则会继续前行,去天王星那里做个短暂的探测。

目前来看,我国火星探测计划进行得非常顺利。探测木星的技术和探测火星相比,也没有想象中那么遥不可及。所以,我们期待天问系列能继续成功发射,一探木星的奥秘吧!