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可怕的木星:僅僅一個風暴就能放下3個地球,內部環境有多恐怖?

2024-08-22科學

在宇宙裏邊,有時一顆星球的改變會連帶把周圍別的星球也影響到,就像跟地球關系最密切的月球要是沒了,那肯定會讓地球滅亡的速度加快。

除了月球,你們曉得還有哪個星球對地球影響大不?對,就是一直都被當作地球保護傘的木星。

木星到底是個啥樣的星球?身為氣態星球的木星可怕在哪?木星對探測器的活動有沒有影響?為啥有人覺得木星能保護地球?

接下來咱們了解了解木星的嚇人地方,研究發現,它內部特別恐怖,隨便一個風暴就能容得下 3 個地球。

【木星是一個超大的氣態星球】

木星在太陽系裏體積最大,可它裏面差不多都是氫、氦、氖這些輕元素,所以質素不大,是太陽系裏的一顆巨大氣態行星。

要是跟地球來比,它的體積達到了地球的 1321 倍,可質素僅僅是地球的 318 倍,這就能知道它內部的密度相當低。

【木星的內部環境十分可怕】

不過就算它裏頭大部份是氣體,可能也有著一個由巖石組成的核心,占到其質素的 5%至 15%,而且有好多重元素,所以它的質素實際是太陽系其他行星總質素的 2.5 倍。

就太陽系裏的那些星球而言,木星的任何舉動都可能左右它們的正常運轉。以前好多人覺得,木星屬於氣態行星,那開宇宙飛船的航天員能不能直接穿過木星呢?

就算不考慮木星或許有的巖石核心,有這種想法的人那也是瞎想,根本就不了解木星內部有多可怕。

木星的大氣壓和高溫很可怕,因為它和太陽在密度與成分上十分相似。科學家覺得,要是當初木星能一直保持大規模的體積,那它內部的壓力和溫度或許能讓氫開始聚變,從而變成像太陽那樣的恒星。

雖說它內部結構的邊界挺模糊的,不過咱們還是能把它分成內層、中間層(幔)和外層,這種結構跟它的磁場關系很大。

木星的大氣層在太陽系裏是最厚的,厚度超過了 5000 公裏,而且濃度特別高。

這種大氣層的氣壓特別高,並且越往裏頭去,氣壓就越高,溫度也跟著越高。

它內部核心的溫度能有 20000℃到 30000℃,壓力起碼是地球大氣壓的 1 到 3 億倍。就這種大氣壓和溫度,航天員壓根就穿不過去。

除了高壓、高溫很可怕,木星最可怕的要數其強烈的風暴了,它可是太陽系裏最大的反氣旋風暴。

現在咱們看木星的照片,上面有好多斑點和彩色的區帶,跟梵高畫的星空特別像,這裏面還有個特別大的紅斑,特別引人註目。

據觀測,17 世紀的時候,科學家頭一回用望遠鏡看到了木星上由巨大風暴造就的大紅斑,幾百年來這大紅斑就沒停過。

這東西是個巨大紅斑,長度大概 25000 公裏(最長的時候能達到 40000 公裏),南北差不多 14000 公裏,風暴卷起來的雲塔能有 8 公裏高。

這個由氨與甲烷氣體雲組成的超大旋渦,剛被觀測到那會兒,能裝下 3 個地球呢。

科學家觀測發現,這個巨大的風暴起碼持續了 300 年。大紅斑的中心存在一個內核,其大小大概幾百公裏,可跟大紅斑的體積一比,那就像個小顆粒。

打從發現這個風暴開始,科學家就一直盯著它觀測,雖說中間空了一個多世紀,可依據數據來看,咱們還是能瞧出來這個特大風暴正在以咱們沒法估計的速度變小。

如今這個風暴的規模原本有超過 1 個地球那麽大,現在縮小到就剩 1 個地球大小了。

巨大風暴的能量得以維持,這風暴在木星高速自轉的作用下,是按逆時針方向轉動的。

科學家依照當下的流體動力學理論,覺得這個大紅斑最終會由於能量耗盡慢慢沒了,可對於這一風暴能持續好幾百年,科學家還是特別困惑。

就地球上台風和颶風的形成道理來說,想形成這樣的一場風暴,肯定得有持續的能量供應。

這個巨大風暴可不是在木星上待著不動,這些年它一直在動呢,受風和輻射熱量的影響,會讓它的系統能量降低。

這時候只有補充能量才能讓它持續活動這麽多年,經過哈佛大學以及加州大學柏克萊分校科學家的研究,最後發現這種能量補充大概是源於垂直流吸引來的熱氣體。

除了那個大紅斑,從表面照片上能看到跟赤道平行的彩帶,這也屬於風暴帶。這些風暴通常都在木星大氣層的亂流當中,按照所在雲層的溫度,顏色要麽是白的,要麽是棕的。

這些風暴一塊兒形成的風暴帶,其最大風速能達到 130 至 150 米每秒。

雖說多數風暴也就持續幾個小時,可那些長期沒消失的風暴帶能表明木星上的風暴差不多一直都有。

【木星對探測器有致命影響】

長久以來,咱們的探測器要靠近木星很難,就連去它的衛星表面也相當危險。

據所知,木星當下的衛星多達 79 顆,木衛一伊奧是離它最近的那顆衛星,這顆衛星基本上沒被太陽風襲擊,這全靠木星強大的磁場。

木星的磁場圈分布特別廣,比地球磁場圈大一百多倍呢,還是太陽系裏最大的磁場圈,在木星上方,從 140 萬公裏到 700 萬公裏的範圍都是它的。

這樣的磁場區域自然也就表明它的磁場強度特別大,達到了地球的 14 倍呢,如此大範圍且強烈的磁場,始終把地球的探測器擋在外面。

磁場裏存在好多來自太陽跟宇宙空間的高能輻射粒子流,所以靠近它的探測器,輕的會跟地球失去聯系,重的直接就被毀掉了。

之前美國發射的旅行者 2 號,1981 年從木星飛離時,都離木星 6000 萬公裏了,可還是被磁場影響了。

這樣的磁場圈跟地球的範艾倫輻射帶差不多,不過很明顯,它的磁場力可怕得多了。

不過就是因為有這麽強的磁場,科學家探索木星內部才有了更多的可能。美國 NASA 發射的用來探測木星的朱諾號,配了一對磁強計。

磁強計跟咱們用的指南針似的,能把磁場的方向和強度記錄下來,這在觀察木星內部的時候作用重大。

科學家解釋說,這種磁強計用上一陣子之後,就能特別精確地描繪出木星的磁場及其變化,從而搞清楚磁場和其內部發電機效應的關聯。

【木星也是地球的保護傘】

科學家探索太陽系的星球時,把一部份重點放在了木星上,這主要是由於木星在太陽系裏的地位,還有它對地球有著重要意義。

一直以來,大家都覺得木星是地球的保護神,原因是木星幫地球擋下了不少隕石。

之前咱們說過,木星的質素是其他七顆行星加起來的 2.5 倍,這就表示它的重力特別強,是地球重力的兩倍。

它那強大的重力讓地球生物能在比較穩定的環境裏存活,還為地球的宜居環境給予了保障。

在過去的幾十億年中,咱們深深感受到了隕石給地球生物帶來的影響。要不是木星幫地球擋下了隕石,這時候遍體鱗傷的就得是地球啦。

木星的重力能直接把這些星體扯碎。1994 年,科學家曾觀測到一顆彗星撞木星的事兒,結果這顆彗星在離木星 11 萬公裏的地方,就被分成了 21 個碎片。

有些直徑能有 2 公裏的碎片,掉到木星時釋放出來的能量,跟 30000 億噸 TNT 炸藥的能量差不多。咱們簡直沒法想象這樣的彗星碎片掉到地球會是啥樣,所以能看出木星對地球有多重要。