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木星是氣態行星,如果人類強行登「陸」,將會最終落到哪裏

2024-04-23科學

現在,21世紀了,我們中國還成功登陸了月球背面,真是了不起!那麽,有人可能會想,如果我們真的去登陸木星,會是個啥樣呢?

【太陽系的二當家】

木星可真是個大塊頭!它的直徑是地球的11倍,體積是地球的1321倍,質素更是達到了地球的318倍。在太陽系裏,木星可是體積和質素都排第一的大行星。

從遠處看,木星的外表就像是一圈圈不同顏色的帶子。這些帶子很可能是因為木星的赤道和兩極之間的溫差很小,只有幾度,所以木星上的風不太大。我們看到的那些和土星赤道平行的帶子,其實都是東西風造成的。

在想象踏上木星之前,咱們先來了解一下這個龐然大物吧。

讓人眼前一亮的,無疑是木星中心偏右下方的那個「大紅斑」。這紅斑究竟有多大呢?告訴你吧,它的長度達到2萬千米,寬度也有1.1萬千米。對比一下,地球的半徑才大約6400千米,這紅斑真的超大!

天文學家們透過研究和探測器的觀測發現,這個大紅斑很可能是由急速上升的氣流形成的,它不斷逆時針旋轉,而中心的內核則保持相對穩定。這些巨大的風暴可能會持續數十年甚至數百年之久。

木星不僅是太陽系裏最大的行星,它的衛星群也同樣令人嘆為觀止。就在今年二月初,天文學家又找到了12顆新的木星衛星,現在木星一共有92顆衛星,真是讓人驚嘆不已!

木星與其他行星,像是地球和火星,大不相同。它是一個主要由氣體構成的巨大天體,我們通常稱它為「氣態行星」。

木星的大氣層真是太陽系行星中最大的。要是按質素來算,木星大氣裏氫元素占了3/4,氦元素占24%,剩下的1%就是一些其他的氣體了,像微量的甲烷、水蒸氣、氨和矽的化合物什麽的。

木星的大氣層差不多有5000千米那麽厚。但因為木星沒有明確的地面,所以大氣層的開始位置其實挺模糊的。一般來說,我們會把氣壓達到地球大氣壓十倍的地方,當作木星大氣層的分界線。這樣理解就簡單多了吧?

木星的大氣層也可以像地球那樣分層。最裏面的是對流層,但和地球不同的是,木星的對流層和內部的液態物質之間沒有明確的界限,有些區域同時包含液態和氣態物質。對流層的外層是平流層,這裏的氣流相對平穩。再往外是增溫層,溫度會逐漸升高。最外層是散逸層,這是木星大氣和宇宙直接相連的地方,大氣密度逐漸降低,最終變為宇宙中的真空狀態。

大氣層的內層含有液態物質,像液態金屬氫等。而在木星的最中心,則有一個由鐵和矽構成的固態內核。

【登陸木星】

好啦,我們了解了木星的基本資訊。不過我知道,許多人可能已經在想:這個地方,怎麽可能有人類能生存呢?別擔心,雖然木星環境惡劣,但如果我們的技術足夠先進,飛船進入木星也不是不可能的事。但是,要說到太空人進去?就算是綠巨人穿上鋼鐵俠的戰衣,也不一定扛得住啊!所以,我們還需要更多的研究和探索,才能找到答案。

與其想象人類登上木星,不如說這是探索木星可能面臨的N種致命危險。更準確地說,人類想要探索木星,得面對種種可能導致死亡的情況。

根據NASA的研究,當太空人在太空中時,由於沒有臭氧層來吸收紫外輻射,他們患癌癥的風險會增加3%。輻射還可能導致基因變異。如果太空人完成860天的火星任務,他們會受到1.01西弗的輻射,這會使他們患癌癥的風險提高5%。這意味著,太空人在太空中的輻射暴露對他們的健康是一個巨大的挑戰。

NASA的科學家們說,想在木星附近工作不受輻射影響,太空人們得躲到冰層裏頭。如果不這麽做,他們的健康就可能出問題。輕點是感到頭暈目眩,身體不太舒服;嚴重點,白細胞和紅細胞數量都可能下降,甚至有可能致命。所以,為了安全起見,他們得采取一些保護措施。

現在的技術條件下,防止輻射並不困難。但是火箭的運載能力有限,如果把太多重量用於防輻射,那可能會減少其他器材的搭載量,這樣可能得不償失。所以,我們要在防輻射和其他器材的搭載之間找到平衡點。

木星的高溫也是個要命的問題。

木星的大氣層溫度變化跟地球有點像。在對流層,溫度會隨著海拔升高而降低,到了對流層和平流層的交界處,溫度會降到最低,差不多零下160℃。但一進入平流層,溫度就開始慢慢回升,到了增溫層時,溫度已經升到了零下70℃左右。在增溫層,溫度還會繼續往上升,甚至能飆升到1000℃,簡直就像被烤成了一縷青煙。

木星磁場超強,是地球的14倍,太陽系裏僅次於太陽。它有個超大的磁層,就像給行星穿了個護甲。這磁場有多強呢?即使在木星背對太陽的那面,它的磁場也能延伸到土星軌域那麽遠。這麽說可能有點抽象,那我給你舉個例子吧:

如果我們拿木星和地球來比較,地球的磁場能影響到從地心向外延伸大約5萬到7萬千米的區域。但木星的磁場可就厲害了,它能覆蓋距離木星140萬到700萬千米的巨大空間。不得不說,木星的磁場範圍真是地球的好幾倍呢!

人類發射的探測器曾遭遇木星磁場的強大影響。1981年,旅行者2號在前往土星的路上,距離木星已有6000萬千米,但仍受到其磁場的幹擾。這就是木星磁場的拖尾效應,顯示了其強大的影響力。

木星磁場這麽強,可能會讓現在的通訊器材全都沒法用。所以,得專門造個能在那麽強磁場下工作的通訊工具。不然的話,太空人在木星裏到底是生是死,外面的人就一無所知了。

除了之前提到的幾點,那些類似大紅斑的快速風暴和雲層中的雷電,都可能成為威脅太空人生命的嚴重危險。因此,我們目前還是別想登陸木星了。

【探測木星】

盡管現在的技術還達不到登陸木星的要求,

盡管我們人類還沒親自去過木星,但我們的無人探測器已經去過很多次了。像先鋒10號、11號,旅行者1和2號,還有伽利略號,它們都飛到木星軌域上進行了探測。有的拍照片,有的研究木星的磁場、輻射帶、中立、溫度和大氣結構。更厲害的是,它們還發現了木星衛星上的秘密,比如木衛二、木衛三、木衛四下面藏著的鹹水海洋,還有木星衛星上火山爆發的壯觀景象。這些探測器的貢獻真的很大!

朱諾號探測器在2011年發射,靠著地球重力加速,終於在2016年飛到了木星。接下來,它要深入探測木星內部,比如測測木星大氣裏有哪些成分,研究大氣是怎麽流動的,還要探索木星的磁場是怎麽來的。這個探測器真的很厲害,我們期待著它的新發現!

【不甘落後】

雖然許多國家已經向木星派出了探測器,但中國還沒有。但別灰心,去年我們的航天局釋出了一個好訊息:計劃在2030年左右發射天問四號,這個強大的「二合一」探測器將先去木星探個究竟,然後再去天王星看看。這樣,我們就能更深入地了解這兩個神秘的天體了。

這個探測器是雙重的,有主副兩部份。主探測器會去木衛四的軌域上進行長期探測,而副探測器則會繼續前行,去天王星那裏做個短暫的探測。

目前來看,中國火星探測計劃進行得非常順利。探測木星的技術和探測火星相比,也沒有想象中那麽遙不可及。所以,我們期待天問系列能繼續成功發射,一探木星的奧秘吧!