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第11章 木星的体态

木星是太阳系八大行星中第二类群体——“类木行星”中离太阳最近的一个,在八兄弟中,这是一个鹤立鸡群的庞然大物。它的赤道半径为142984千米,是太阳直径的1/10强,是地球直径的11倍多;在它的肚子里能“吞”下1316个地球。它的质量也大得惊人,是地球质量的318倍;如果把太阳系其他七个兄弟和全部小天体都加起来,也抵不上它的一半。由于“个头”大,木星“力气”也大,木星表面的引力是地球引力的2·64倍。西方人称木星为“Jupiter”,其源于罗马神话,朱匹特是神话中最大的天神,它相当于希腊神话中的天神宙斯。

在我国古代,木星被称为“岁星”,岁星在恒星天空背景上(绕太阳)运行一周要经过大约12年,古籍云“十二岁而周天”,古人把黄道天空分为“十二次”,因其“岁行一次,谓之岁星”,并用以纪年;又因其五行中属木,故称“木星”,如《史记·天官书》中就有“木星与土合”的记载。由于木星的公转周期为12年,所以,几乎每年地球都有一次机会位于太阳与木星之间,在此期间,日落时木星正好升起,人们整夜都可见到它。

木星这个大个子行动起来却并不笨拙。它距太阳77833万千米,大约是日地距离的5·2倍,绕太阳转一圈的时间相当于11·86年。然而它的自转速度之快却堪称八兄弟之冠,自转一周只需0·41354天,即9小时50分左右;按此计算,它赤道上的线速度高达12·66千米/秒,比地球的第二宇宙速度还要大。受快速自转的影响,木星是一个扁球体,其赤道直径与两极直径之比为100:93。木星也被一层厚度超过1000千米的浓密大气包裹,由于它能把40%的太阳光反射出来,因此在夜空中显得很明亮,亮度可达-2·7等,仅次于金星。早在17世纪,天文学家在用望远镜观测木星时,就发现了木星大气中有一系列明暗相间的云带,在木星赤道南侧,则分布有卵形的“大红斑”。这引起了人们的兴趣,并一直对其坚持观测,发现“大红斑”不仅在几百年中一直存在,而且其分布范围、明暗程度等均在不断变幻。

通过探测器对木星引力场的探测,人们发现,木星竟是一颗液态行星,它没有像地球岩石圈那样的固体外壳,在木星浓密的大气层下面,是由液态氢组成的“海洋”。这个“海洋”分为2层,上层是温度相对较低的液态氢分子层,厚约14000千米;下层是温度相对较高的液态金属氢层,厚约45000千米,它能像金属一样导电。在木星内部也存在一个由铁和硅组成的固体核。1979年3月,“旅行者1号”探测器临近木星时发现,它有一条薄薄的光环;4个月后,这一发现进一步被“旅行者2号”所证实。木星环又薄又暗,最大直径达25万千米,但厚度却仅有20来千米;最外侧的相对亮些,称作亮环。木星光环由尘埃和许多大小不一的碎石块所组成,由于这些环内物质对光的反照率很低,故显得很暗。它是继土星和天王星后第三个被发现的太阳系大行星环。

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