行星和恆星 (5) ---木星

木星是太陽系八大行星之一，按離太陽由近及遠的次序排列為第五顆。它也是太陽系最大的行星，自轉最快的行星。因為繞行天球一周為12年，與地支相同，所以中國古代用它來紀年，因而稱為歲星。
在西方稱它為朱比特，是羅馬神話中的眾神之王，相當於希臘神話中的宙斯。





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1 概述
2 物理特徵

2.1 木星的大氣
2.2 木星的光環
2.3 磁場
3 木星的衛星
4 彗木相撞
5 人類探索
6 相關連結



[編輯] 概述
木星在太陽系的八大行星中體積和質量最大，它有著極其巨大的質量，是其它七大行星總和的2.5倍還多，是地球的318倍，而體積則是地球的1 321倍。按照與太陽的距離由近到遠排，木星位列第五。同時，木星還是太陽系中自轉最快的行星，所以木星並不是正球形的，而是兩極稍扁，赤道略鼓。木星是天空中第四亮的星星，僅次於太陽、月球和金星（在有的時候，木星會比火星稍暗，但有時卻要比金星還要亮）。木星主要由氫和氦組成，中心溫度估計高達30 500℃。
木星表面有一個大紅斑，從東到西有40 000公里，從北到南有13 000公里，面積大約453 250 000平方公里。對於它是什麼目前仍有爭論，很多人認為它是一個永不停息的旋風，它的範圍可以吞沒3個地球。

[編輯] 物理特徵
木星是一個巨大的液態行星，最外層是木星的大氣。隨著深度的增加，氫逐漸過渡為液態。在離木星大氣雲頂一萬公里處，液態氫在高壓和高溫下成為液態金屬氫。據推測，木星的中央是一個由矽酸鹽岩石和鐵組成的核，核的質量約是地球質量的10倍。

[編輯] 木星的大氣


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/zh/thumb/7/77/2006-19-d-full_jpg.jpg/180px-2006-19-d-full_jpg.jpg



圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
哈伯望遠鏡拍攝的木星大、小紅斑
木星的大氣組成中，按分子數量來看，81%是氫氣，18%是氦氣，按質量則分別是75%和24%。只有約1%左右的其他氣體，其中包括甲烷、水蒸氣、氨氣等。這與太陽系的前身－原始太陽星雲的組成相近，但木星中較重元素的比例卻比原始太陽星雲多數倍。同為氣體行星的土星也是類似的組成，但天王星及海王星中的氫和氦就少得多。
由於木星快速的自轉，木星的大氣顯得非常地「焦躁不安」。木星的大氣其實是一個複雜多變的天氣系統，木星雲層的圖案每時每刻都在變化。我們在木星表面可以看到大大小小的風暴，其中最著名的風暴是「大紅斑」。這是一個朝著順時針方向旋轉的古老風暴，它早在300多年前就被人類發現了，一般認為是17世紀的卡西尼或羅伯特·胡克發現的，也就是說，這個巨大的風暴已經在木星大氣層中存在了幾百年。大紅斑有三個地球那麼大，其外圍的雲系每四到六天即運動一周，風暴中央的雲系運動速度稍慢且方向不定。因而雲帶之間常形成小風暴，並合併成為較大型風暴；2000年，天文學家過哈伯望遠鏡發現大紅斑以南形成一個小白斑，至2006年初開始跟大紅斑相同之顏色，目前已有大紅斑的一半大小，在木星自轉中隨大紅斑之後。兩紅斑每兩年擦身而過一次。2006年7月兩紅斑擦身而過；但沒有正面衝突，使得大紅斑「吃掉」小紅斑。有科學家預計未來將有可能發生兩紅斑合併的狀況。
由於木星的大氣運動劇烈，致使木星上也有與地球上類似的高空閃電。

[編輯] 木星的光環
光環系統是太陽系巨行星的一個共同特徵，主要由細小的石塊和雪團等物質組成。和絢爛多姿的土星光環相比，木星的光環則顯得黯淡了很多，但也可以分成四圈。木星的光環很難觀測到，人類直到1979年旅行者一號飛臨木星系的時候才發現木星環的存在。
木星環約有6 500公里寬，但厚度不到10公里。由大量塵埃和黑色碎石組成。以7小時一個週期圍繞木星旋轉。

[編輯] 磁場
木星具有比地球強大得多的磁場，它的磁層向太陽相反方向可延伸達6億5千萬公里，甚至超過土星的軌道。而面向太陽方向也有數百萬公里厚。因此木星的衛星全都位於它的磁層之中，這或許正是造成木衛一表面許多活動的原因。類似地球的范愛倫輻射帶，伽利略號的大氣探測器在木星環與高層大氣之間新發現一個強幅射帶，比范愛倫輻射帶強10倍左右，其中有的高能氦離子。
跟地球一樣，木星的兩極也有極光，這有認為是從木衛一上火山噴發出的物質沿著木星的磁場線進入木星大氣而形成的。

[編輯] 木星的衛星
主要文章:木星的衛星
木星是人類迄今為止發現的天然衛星最多的行星，目前已發現63顆衛星，儼然一個小型的太陽系：木星系。1610年1月，義大利天文學家伽利略最早以望遠鏡發現木星最亮的四顆衛星，並被後人稱為伽利略衛星。它們環繞在離木星40～190萬公里的軌道帶上，由內而外依次為木衛一、木衛二、木衛三、木衛四，然而近年中國有天文史學家提出在公元前364年，甘德以肉眼發現木衛三但直至現時還未被公認。在1892年巴納德以望遠鏡肉眼觀測發現木衛五後，木星的其他衛星皆透過照相觀測或行星際探測器的相片發現。
在以後的幾個世紀中（至1950年代），人們又接連發現了12顆較大的衛星，使木星衛星的總數達到了16顆。直至1979年美國旅行者一號及1995年伽利略號等飛臨木星系的時候，又發現了許多更細小的、離木星更遠的天然衛星，使人類所知的木星系衛星總數達到63個，成為太陽系擁有最多天然衛星的行星，這數字還很有可能繼續增加。

[編輯] 彗木相撞


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/62/Impact_of_fragment_G_of_SL9_on_Juptier.jpg/400px-Impact_of_fragment_G_of_SL9_on_Juptier.jpg



圖片參考：http://zh.wikipedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png
1994年7月22日8:06 12～19 UT在木星軌道的伽利略號所攝W核撞擊照片（圖片由左至右），只發生數秒間之閃光（亮點）
1994年7月16日～22日，蘇梅克－列維9號彗星（Comet Shoemaker-Levy 9）在被木星巨大的起潮力撕成20多個碎片並繞過近日點後，與木星迎頭相撞，這是人類史上首次直接觀測到的天體相撞。彗木相撞後產生相當於20億顆原子彈爆炸的威力，產生直徑達10公里，溫度達7 000多度的火球，產生的閃光在地球也能拍到，騰起的蘑菇雲極為壯觀，形成的塵埃雲團與地球同樣大小，衍生之黑斑在木星表面存在數月之久，當時以用一具三吋以上的小型望遠鏡以100倍以上的倍率放大已能看到這些黑斑。 哈伯太空望遠鏡甚至在近一年之後還觀測得到撞擊的殘跡。

[編輯] 人類探索

先驅者號
旅行者號
伽利略號
卡西尼號

[編輯] 相關連結


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木星




圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e2/Jupiter.jpg/250px-Jupiter.jpg

單擊圖象觀看高清晰版本


圖片參考：http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e6/X2643_-_Jupiter.png


公轉信息

軌道半徑
7.7833×108 公里

公轉周期
11年315天

平均軌道速度
13.1 公里/秒

衛星數量
63

物質結構

赤道直徑
142,984 公里

表面積
6.41×10 10平方公里

質量
1.899×1027 公斤

表面重力加速度
23.12 公尺/秒2

自轉周期
9小時55.5分鐘

逃逸速度
60.2 公里/秒

表面溫度




最低
平均
最高

110 K
152 K
??? K

大氣層

大氣壓
70 千帕

氫
81%

氦
17%

其他氣體
極少數量