世界最大的行星
世界最大的行星
你知道世界上最大的行星是什么嗎?下面就讓小編帶大家認識一下世界上最大的行星——木星。
木星的簡介
木星是太陽系從內(nèi)向外的第五顆行星,亦為太陽系中體積最大、自轉最快的行星。它的質(zhì)量為太陽的千分之一,但為太陽系中其他行星質(zhì)量總和的2.5倍。木星在古代便已為天文學家所知,并出現(xiàn)在許多文化的神話與宗教信仰中。古羅馬人以羅馬神話中的眾神之王朱比特(Jupiter)為它命名。古代中國則稱木星為歲星,取其繞行天球一周為12年,與地支相同之故。從地球觀察時,木星可達視星等-2.94,是平均而言夜空中第三亮的天體,僅次月亮和金星。2012年02月23日,科學家稱發(fā)現(xiàn)木星2顆新衛(wèi)星 累計衛(wèi)星達66顆,木星主要由氫和氦組成,中心溫度估計高達30,500℃。
木星的物理特性
木星是一個巨大的液態(tài)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(tài)。在離木星大氣云頂一萬千米處,液態(tài)氫在高壓和高溫下成為液態(tài)金屬氫。據(jù)推測,木星的中心是一個含硅酸鹽和鐵等物質(zhì)組成的核區(qū),核區(qū)的質(zhì)量約是地球質(zhì)量的10倍。核區(qū)物質(zhì)在極高的溫度和極高的壓力之下,物態(tài)難以預測,不太可能為固態(tài)。核區(qū)邊緣與外圍物質(zhì)沒有明顯的界限,物質(zhì)組成與密度呈連續(xù)性過渡。
木星的化學組成
木星表面有紅、褐、白等五彩繽紛的條紋圖案,可以推測木星大氣中的風向是平行于赤道方向,因區(qū)域的不同而交互吹著西風及東風,是木星大氣的一向明顯特征。大氣中含有極微的甲烷、乙炔之類的有機成份,而且有打雷現(xiàn)象,生成有機物的機率相當大。
木星表面最大的特征,首推南半球的大紅斑。這個巨大的圓形漩渦超過地球直徑的3倍。大紅斑的豔麗紅色令人印象深刻,顏色似乎來自紅磷。
科學家由舒梅克·李維9號彗星撞擊后釋出的大氣成份檢測出硫,得知木星大氣含有硫的成份。
木星環(huán)系
隨著行星際空間探測器的發(fā)射,不斷揭示出太陽系天體中許多前所未知的事實,木星環(huán)的發(fā)現(xiàn)就是其中的一個。早在1974年“先鋒11號”探測器訪問木星時,就曾在離木星約13萬公里處觀測到高能帶電粒子的吸收特征。兩年后有人提出這一現(xiàn)象可用木星存在塵埃環(huán)來說明??上М敃r無人作進一步的定量研究以推測這一假設環(huán)的物理性質(zhì)。1977年8月20日和9月5日美國先后發(fā)射了“旅行者1號”和“旅行者2號”空間探測器。經(jīng)過一年半的長途跋涉,“旅行者1號”穿過木星赤道面,這時它所攜帶的窄角照相機在離木星120萬公里的地方拍到了亮度十分暗弱的木星環(huán)的照片。同年7月,后其到達的“旅行者2號”又獲得了有關木星環(huán)的更多的信息。
根據(jù)對空間飛船所拍得照片的研究,現(xiàn)已知道木星環(huán)系主要由亮環(huán)、暗環(huán)和暈三部分組成。環(huán)的厚度不超過30公里。亮環(huán)離木星中心約13萬公里,寬6000公里。暗環(huán)在亮環(huán)的內(nèi)側,寬可達5萬公里,其內(nèi)邊緣幾乎同木星大氣層相接。亮環(huán)的不透明度很低,其環(huán)粒只能截收通過陽光的萬分之一左右??拷镰h(huán)的外緣有一寬約700公里的亮帶,它比環(huán)的其余部分約亮10%,暗環(huán)的亮度只及亮度環(huán)的幾分之一。暈的延伸范圍可達環(huán)面上下各1萬公里,它在暗環(huán)兩旁延伸到最遠點,外邊界則比亮環(huán)略遠。據(jù)推算,環(huán)粒的大小約為2微米,真可算是微粒。這種微米量級的微粒因輻射壓力、微隕星撞擊等原因壽命大大短于太陽系壽命。為了證實木星環(huán)是一種相對穩(wěn)定結構這一說法,人們提出了維持這種小塵埃粒子數(shù)量的動態(tài)穩(wěn)定的幾種可能的環(huán)粒補充源。
木星探測
美國宇航局于1972年3月發(fā)射了“先驅者”10號探測器,這是第一個探測木星的使者,它穿越危險的小行星帶和木星周圍的強輻射區(qū),經(jīng)過一年零九個月,行程10億千米,于1973年10月飛臨木星,探測到木星規(guī)模宏大的磁層,研究了木星大氣傳回了三百多幅木星圖形。 在贊比西河口附近陸架上,表層沉積物含3%的重礦物,砂礦中含1.4%的低質(zhì)鈦。馬達加斯加的西岸中部和西南近海還有磷鹽巖和石油。
1977年8月20日和9月5日,美國先后發(fā)射了旅行者2號和1號探測器,這兩個姊妹探測器沿著兩條不同的軌道飛行。擔負探測太陽系外圍行星的任務。發(fā)射一百天后,旅行者1號超過旅行者2號,并先期到達木星考察。1979年3月5日,旅行者1號在距木星27.5萬公里處與木星會合,拍攝了木星及其衛(wèi)星的幾千張照片并傳回地球。通過這些照片可以發(fā)現(xiàn)木星周圍也有一個光環(huán),還探測到木星的衛(wèi)星上有火山爆發(fā)活動。旅行者2號于1979年7月9日到達木星附近,從木星及其衛(wèi)星中間穿過,在距木星72萬公里處拍攝了幾千張照片。
“伽利略”號探測器于1989年升空,1995年12月抵達環(huán)木星軌道。它旅行了28億英里,它的終結日期比原來預計的晚了六年。伽利略號繞木星飛行了34圈,獲得了有關木星大氣層的第一手探測資料,在1995年將一個探測器放到了木星上。它發(fā)現(xiàn)在木星的衛(wèi)星歐羅巴(Europa)、Ganymede、Callisto的地下有咸水,還發(fā)現(xiàn)木星衛(wèi)星Io上有劇烈的火山爆發(fā)。
“伽利略”號探測器在2003年年9月21日墜毀于木星,以此結束其近14年的太空探索生涯。這將是美國宇航局自1999年以來首次控制探測器在地球之外的天體上墜毀。
美國宇航局2008年11月宣布,已將木星定為下一個探索天空的遠大目標,NASA將在2011年8月發(fā)射一個新的木星探測器“朱諾”,展開對木星的深入探測,該探測器首先繞地球運行至2013年,利用地球引力將“朱諾”彈射到外太陽系;預計在2016年中期到達木星軌道。此后,“朱諾”每年大約繞木星運轉32圈,探測木星內(nèi)部的結構情況;測定木星大氣成分;研究木星大氣對流情況以及探討木星磁場起源和磁層,通過它的探測,科學家希望了解木星這顆巨行星的形成、演化和本體內(nèi)部結構以及木星衛(wèi)星等。全部任務計劃于2017年10月結束。
木星觀測
一般小型的雙筒望遠鏡可以看到木星以及身旁的四大衛(wèi)星,因為他的光度十分明亮,所以即使是在大都市中也可以在夜空中找到他的位置。在小型天文望遠鏡中,可以看到木星 較清晰的結構如大紅斑以及與四大衛(wèi)星,且衛(wèi)星與木星的相對位置會隨時間而改變,就像一個"小太陽系"一樣,十分有趣。
人造衛(wèi)星怎樣通過木星引力場加速?如果以木星為參照系,你說的沒錯,人造衛(wèi)星飛臨木星時的速度和它離開木星的速度是相等的(在距木星同樣距離的時刻,例如10萬公里),因為離木星的距離沒有變,引力勢能沒有變,根據(jù)能量守恒的原則,衛(wèi)星與木星相對運動速度所具有的動能不會變,所以相對于木星的運動速度數(shù)值也不會變(但速度方向會變),但我們所說的加速不是以木星為參照系的,而是以太陽。木星本身是繞太陽運動的,衛(wèi)星要想獲得加速,必須以與木星運動軌道的有一定角度的方向接近木星,并盡量以木星運動同方向的角度(沿軌道切線方向)離開木星。這樣一來,相對于木星,衛(wèi)星進入木星引力場和離開后的速度是相等的,但相對于太陽系,衛(wèi)星的速度就增加了。