1. 首頁 > 生活百科 > >

太陽系中體積最大的行星是 太陽系中自轉最快的大行星是( 二 )

生活百科


理論模型顯示如果木星的質量比現今更大，而不是318個地球質量，它將會繼續收縮 。質量上的些許改變，不會讓木星的半徑有明顯的變化，大約要在500地球質量（1.6MJup）才會有明顯的改變 。盡管隨著質量的增加，內部會因為壓力的增加而縮小體積 。結果是，木星被認為是一顆幾乎達到了行星結構和演化史所能決定的最大半徑 。隨著質量的增加，收縮的過程會繼續下去，直到達到可察覺的恒星形成質量，大約是50MJup的高質量棕矮星 。
然而，需要75倍的木星質量才能使氫穩定的融合成為一顆恒星 。最小的紅矮星，半徑大約只是木星的30% 。盡管如此，木星仍然散發出更多的能量 。它接受來自太陽的能量，而內部產生的能量也幾乎和接受自太陽的總能量相等 。這些額外的熱量是由開爾文-亥姆霍茲機制通過收縮產生的 。這個過程造成木星每年縮小約2厘米 。當木星形成的時候，它比我們觀測到的要略大一點 。
木星有一個石質的內核，由鐵和硅組成 。向外是由巖石與氫的混合顆粒物組成，無明確的邊界，在向外被一層含有少量氦，主要是氫元素的液態金屬氫包覆著 。內核上則是大部分的行星物質集結地，以液態氫的形式存在 。這些木星上最普通的形式基礎可能只在40億帕壓強下才存在，木星內部就是這種環境（土星也是）液態金屬氫由離子化的質子與電子組成 。在木星內部的溫度壓強下氫氣是液態的，而非氣態，這使它成為了木星磁場的電子指揮者與根源，木星的磁場強度大約10高斯，比地球大10倍 。同樣在這一層也可能含有一些氦和微量的冰 。木星還是天空中已知的最強的射電源之一 。[6]
【太陽系中體積最大的行星是 太陽系中自轉最快的大行星是】木星內部的溫度和壓力，由于開爾文-亥姆霍茲機制穩定地朝向核心增加 。在壓力為10帕的“表面”，溫度大約是340K（67℃；152℉） 。在氫相變的區域——溫度達到臨界點——氫成為金屬，相變溫度是10000K（9700℃；17500℉），壓力為200GPa 。在核心邊界的溫度估計為36000K（35700℃；64300℉），同時內部的壓力大約是3000～4500GPa 。
木星有著太陽系內最大的行星大氣層，跨越的高度超過5000km（3107mi） 。由于木星沒有固體的表面，它的大氣層基礎通常被認為是大氣壓力等于1MPa（10bar），或十倍于地球表面壓力之處 。
木星的大氣組成中，按分子數量來看，81%是氫，18%是氦，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——原始太陽星云的組成相近，但木星中較重元素的比例卻比原始太陽星云多數倍 。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 。由于木星有較強的內部能源，致使其赤道與兩極溫差不大，不超過3℃，因此木星上南北風很小，主要是東西風，最大風速達130～150米/秒 。木星大氣中充滿了稠密活躍的云系 。各種顏色的云層像波浪一樣在激烈翻騰著 。在木星大氣中還觀測到有閃電和雷暴 。由于木星的快速自轉，因此能在它的大氣中觀測到與赤道平行的、明暗交替的帶紋其中的亮帶是向上運動的區域，暗紋則是較低和較暗的云 。
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，因區域的不同而交互吹著西風及東風，是木星大氣的一項明顯特征 。大氣中含有極微的甲烷、乙炔之類的有機成分，而且有打雷現象生成有機物的概率相當大 。
木星的大紅斑位于南緯23°處，長2萬公里，寬1.1萬公里 。探測器發現，大紅斑是一團激烈上升的氣流，呈深褐色 。這個彩色的氣旋以逆時針方向轉動 。在大紅斑中心部分有個小顆粒，是大紅斑的核，其大小約幾百公里 。這個核在周圍的反時針漩渦運動中維持不動 。大紅斑的壽命很長，可維持幾百年或更久 。早在1665年，意大利天文學家卡西尼就發現了它 。大紅斑的豔麗紅色令人印象深刻，顏色似乎來自紅磷 。
鵝蛋形物體的自轉是逆時針方向，周期大約是六天 。大紅斑的維度是24000至40000千米×12000至14000千米 。它的直徑大到可以容得下2至3顆地球 。這個風暴的最大高度比周圍的云層高出約8km（5mi） 。
風暴通常都發生在巨行星大氣層的湍流內，木星也有白色和棕色的鵝蛋形風暴，但較小的那些風暴通常都不會被命名 。白色的鵝蛋傾向于包含大氣層上層，相對較低溫的云 。棕色鵝蛋形是較溫暖和位于普通云層 。這種風暴持續的時間可以只有幾個小時，也可以長達數個世紀 。

推薦閱讀