登陆注册
16714900000009

第9章 木星之谜(1)

有1300个地球大的最大行星

木星是颗巨大的行星。在太阳系所有行星中,木星是最大的一个。它的直径是14.3万千米,是地球直径的11倍多,体积是地球的1300多倍。这意味着,倘若木星是个中空的圆球,它里面能放下1300个地球。木星是太阳系行星中的头号巨人。

木星的质量很雄伟。虽然木星质量只及太阳的1/1000,但它的质量是地球质量的318倍,木星质量甚至比太阳系内全部其他行星、卫星、小行星、陨星和慧星的总和质量还要大,后者只及木星质量的40%。在众行星面前,木星显得伟岸无比。

木星在群星中显得很亮。虽然它到太阳的距离是地球到太阳距离的5倍,得到的太阳光也弱得多,只有从地球上看到的太阳亮度的1/27。但木星个儿巨大,大气也浓密,反射太阳光的能力也强。在天空中除金星以外,木星就是最明亮的行星了。木星比恒星星空中最亮恒星天狼星要亮,也比火星亮。西方人把威严的罗马主神“朱必特”的宝座安放在了木星上。

木星又是位“脆弱的巨人”。拿木星质量和它庞大的体积相比较,却显不出任何优势。我们知道,质量与体积的比值是密度,木星的平均密度还不到地球平均密度的1/4。地球上1立方厘米的地球物质平均“重”5.52克,而1立方厘米的木星物质只“重”1.33克,只比水重一点点。它的这种惊人低的密度和巨大无比的体积无异告诉我们,木星是由很轻的物质构成的,木星中可能包含着相当数量的水和比水更轻的物质。原来,木星的基本成分是液态氢,除了可能有很小的熔融的岩核外,没有地球陆地那样的固体表面。

木星自转非常迅速。它虽是庞大行星,却行动灵活。木星比太阳系内任何别的行星自转都要块,木星上的“一天”只有9小时55分,微弱的太阳光,平均每天只有5小时左右照射时间,测得木星表面温度在鄄150℃左右,是极寒冷的世界。木星公转速度13千米/秒。比地球30千米/秒的公转速度慢多了,公转一周的时间几乎等于12年。

身披色彩缤纷的彩带

通过望远镜,我们就能看到木星的扁平的有趣形状。不过,恐怕最吸引你的,是木星顶部云层的那些云雾状的醒目条纹了。明暗相间的条带,大体规则又很有变化,而且都与赤道平行。条带颜色斑斓,除了白色外,还有橙红、棕黄色的。按照习惯,那些发白的浅色条纹叫“带”,那些较暗的红、棕等色条纹叫“条”或“带纹”。

这些条带都是木星云层,而且是木星顶部云层。木星被浓密大气包围得严严实实,这层大气有多厚,现在不得而知,估计大约1000多千米,它使我们想要窥视一下木星大气的下层也不能,更不用说看见木星表面了。几乎全是氢和氦,氢82%,17%氦,此外极少的甲烷、氨和水汽、碳、氧。

木星快速自转,云就被拉成长条形。科学家们不久后搞清楚了,浅色的带是木星大气的高气压带,温暖的气流在带里上升,呈现出白色或浅黄色。深暗色的条则是低气压带,气流在这里下降,呈现出红色和橙色。条带间像波浪一样激烈翻滚。换句话说,由于木星作高速自转,伴同高气压带和低气压带的旋风流和反旋风流完全把巨大的木星缠绕起来了。大气也不易跑掉,就因为木星有巨大吸引力束缚着漂泊不定的气体。

表面是液态氢形成的“海洋”

木星没有固体的表面。这与我们了解过的水、金、地、火、月球都不同。大气之下,很可能是液态的氢的“海洋”。在再往下离木星中心核大约一半的地方,那里的压强已十分巨大,可达300万个大气压,温度惊人的高,达11000℃,在这样的物理条件下,以致液态分子氢实际上已转化成液态的金属原子氢,这种液态的金属氢在地球的实验室中从未发现过,然而科学家坚信,在极端条件下会有这种液态金属氢存在。在木星最中心部分是木星核,木星核是固体的,主要由铁和硅之类的物质组成,不大的体积却相当于一二十个地球质量。这里必然承受非常大的大气压强,估计有上亿个大气压。温度高可达3万℃,那里必然有地球所无法想像的特殊环境。

以上只是科学家设想的木星结构模型。因为要想了解云的下面是怎样的细节非常困难,也非一日之功。

木星有强大的磁场。木星磁场强度为地磁强度的10倍,磁极方向和地球相反,在木星,指南针确实是“指向南方”,木星的磁层比地球的磁层要大100倍,可直接达到700万千米之处。地球磁层只在距地心7~8千米范围内。打个比方,如果我们在夜间能用眼睛看见木星和它的磁层的话,木星本身只相当于一颗亮星那么大,木星的磁层则要比月亮大16倍。另外,木星磁层随太阳风“吹拂”,十分迅速地频频收缩和膨胀着。

木星有极光。地球上极地地区出现极光,是因为磁场捕获了来自太阳的带电粒子,太阳风到达木星这么远的地方,带电粒子也衰减得很多了,但由于木星强大的磁场,仍然可能捕捉到太阳带电粒子,这在理论上完全成立,过去却一直没有观测到。1979年,当“旅行者1号”转到木星的背面时,观看到一场动人的极光“演示”,夜幕中,一条长约3万千米的巨形光带,正在长空摇曳生姿,翩翩舞动。这还是在地球以外的太阳系天体上头一回遭遇极光,既在意料之外,又在情理之中。再次说明物理规律的普遍性和准确性。

木星也有光环。这是1979年3月4日,由“旅行者1号”无意中发现的。4个月以后,“旅行者2号”再次飞抵木星,证实了这一发现。木星环像个薄薄的圆盘,很暗,也不大。其厚度只30来千米,宽度约6500千米,由大大小小的黑色块状物构成,外围也像离木星中心12.8万千米。由于黑色石块不反射太阳光,光环又小又薄,难怪我们在地球上长期都发现不了它。

于是,木星在土星、天王星以后,一跃而进入有光环行星的行列。

木星,这个太阳系最大、最重,自转最快的行星之王,以一副彩云缭绕、头戴光环的特别容貌,“鹤立”于众行星之上。

木星的标记——巨大红斑

木星除了色彩缤纷的条和带之外,我们还不难看到木星大气有一块醒目的标记,从地球上看去,就成一个红点,仿佛木星上死亡行星长着一只“眼睛”。

大红斑形状有点像鸡蛋,颜色鲜艳夺目,红而略带棕色,有时又鲜红鲜红。人们把它取名为大红斑。

很早以前,木星大红斑鲜明的颜色已引起人们关注。意大利天文学家卡西尼,在1665年首先觉察到,木星上有斑痕,并以此红斑为标志,测出了木星自转的周期,是在9时50分到9时56分之间的范围。这与现在公认的赤道部分的自转周期9时50分30秒相当吻合,这在当时天文观测仪器相当简陋的情况下是很不简单的成就。

自那时以来3个多世纪过去了,人们一直看到这块红斑,虽然颜色时而有浓也有淡,大小有增有减,但从未消失过,成为木星上醒目的半永久性标志。也是科学家观测、研究、讨论的课题。

大红斑十分巨大,南北宽度经常保持达1.4万千米,东西方向上的长度在不同时期有所变化,最长时达4万千米。也就是说,从红斑东端到西端,可以并排下三个地球。一般情况下,长度在2000~3000千米,大红斑在木星上的相对大小,就好像澳大利亚在地球上那样。

大红斑之“红”也有特色。它的颜色常常是红而略带褐色,变化也是有的。20世纪20年代到30年代,大红斑呈鲜红色,从未这么好看过。1951年前后,也曾出现淡淡的玫瑰红颜色。大部分时间,颜色比较暗淡。关于大红斑的颜色,有不同见解。有人提出那是因为它含有红磷之类的物质;有人认为,可能是有些物质到达木星的云端以后受太阳紫外线照射,而发生了光化学反应,使这些化学物质转变成了一种带红棕色的物质。总之,这仍然为未解之谜。

人们在地球上隔着6亿千米对着大红斑看了300多年,却不知怎么解释这种红斑。到20世纪70年代,先有1972、1973年“先驱者10号”、“先驱者11号”相继升空,在1973年12月和1974年12月近距离观测了木星;紧步后尘的又有1977年8月20日和9月5日发射的“旅行者2号”、“旅行者1号”,分别于1979年7月和1979年3月从木星上空掠过。对红斑进行详细察看。它们发现,它是一团激烈上升的气流,即大气旋。它不停地沿逆时针方向旋转,像一团巨大的高气压风暴,每12天旋转一周。这巨大风暴气流可谓“翻江倒海”,“翻天覆地”。从人类认识它以来狂暴地刮了3个多世纪,真让人乍舌,可以说是一场“世纪风暴”,那么,它是靠什么法力能长盛不衰、长期肆虐呢?

同类推荐
  • 爱因斯坦的圣经

    爱因斯坦的圣经

    本书是对科学发现和宇宙洞察的总结,它采用了《圣经》的文体,分为《旧约》和《新约》两部分。创世之初的宇宙是什么样子?星星何时开始在天空中闪烁?太阳和地球是如何形成的?生命如何从复杂的有机体中开始?大型爬行动物何以统治地球?哺乳动物和人类真是进化而来的吗?《旧约》部分在讲述宇宙演化的精彩故事之时,不仅为我们解答了这些问题,而且展示了人类对宇宙和生命探索的最新成果,宇宙的历史“在言说中复活了”。自然的“戒律”是什么?人的灵性和智慧是如何出现的?物质与生命的基本要素是什么?《新约》部分在揭示这些奥秘的同时,也将宇宙和自然的固有之美展现在我们面前。自然与我们同在!阿门。
  • 将来进行时

    将来进行时

    本书通过对国内外一些历史故事、历史典籍进行分析点评,展现了作者对人性、社会和文化的哲思,引领读者在品读历史和思考现实的过程中,感受未来的影子。
  • 现代家庭生活指南丛书:新编世界未解之谜大全

    现代家庭生活指南丛书:新编世界未解之谜大全

    《新编世界未解之谜大全》内容包括:破译人类起源、破译政坛悬案之谜、破译世界战争悬案之谜、破译奇宇宙之谜、破译神奇飞碟之谜、破译神奇天文谜等。
  • 身手不凡的机器人:无处不在的新科技

    身手不凡的机器人:无处不在的新科技

    当今世界人类社会进步与发展的动力是什么?毫无疑问,是科学技术。科学技术的成就改变了人类和当今世界的面貌,它对人类与社会发展愈趋增强的辐射与全面渗透,是人类有史以来最为辉煌的文化景观。科学技术的飞跃发展对人类思维方式、生活方式和社会进步的影响,从某种意义上来讲无疑是决定性的。从原子弹的爆炸到核能的广泛利用,从人造卫星上天到阿波罗号月球之旅,从杂交水稻到克隆绵羊,从进入千家万户的数字电视到遍布全球的互联网……这些日新月异的变化告诉我们,科学技术对社会经济的推动作用已经呈现出一种越来越强的加速作用。
  • 家庭生活知识百科(现代生活知识百科)

    家庭生活知识百科(现代生活知识百科)

    家庭,是当今社会的基本细胞,几乎找不到哪一个人能超然于家庭之外的。人们在成长和生活的每一个阶段和时期,都与家庭有着密切的关系。我们在家庭中诞生,在家庭中成长,在家庭中生活和休息……家庭与我们每个人息息相关,伴随着我们的一生。家庭日常关系、家庭成员关系、家庭与家庭朋友间的处世交往、家庭日常杂事的处理等,这些都是家庭生活中重要的内容。可是,在现实中,家庭生活也是最烦琐最复杂,也是最不容易处理好的。
热门推荐
  • 梦与智的旅程

    梦与智的旅程

    《梦与智的旅程》为《山无棱》《我最深爱的人》《寻常风月》等二十七篇短篇文字的合集,细腻展现了一位历尽情感和岁月洗礼的女性对生活、生命和人性的感悟。其中包涵散文、诗歌、小说等多种文学体裁形式,细致呈现出了“文学与爱情”这一永恒主题的立体感。
  • 汉末风云录

    汉末风云录

    这个时期虽然是中国历史上战争最为频繁,灾难最为深重的时期;但也是人才辈出,武勇与智慧并重光耀的时期。所谓“乱世出英雄”,天下即将大乱,“神器”失居,万民涂炭。一方面人心思安思治;另一方面,一些野心家和乱臣贼子,趁机而起,或与乱中窃国,称王称霸,或者鼠窃狗偷,狗苟蝇营;还有一些所谓的仁人志士,则应人顺时,以天下为己任,投入到治乱统一的大业中。无论他们出于什么动机,要争取帝位,成就霸业,却是同一的目标。
  • Dota战记之剑圣传奇

    Dota战记之剑圣传奇

    巫妖王即将苏醒,艾泽拉斯大陆将再度陷入黑暗,落日余晖下一道瘦弱的身影蹒跚前行,成为圣者是他永恒的宿命。
  • 祸心

    祸心

    《祸心》是沉峻的言情小说作品。灯光暗淡,光影流离,恍恍惚惚,想到她,突然觉得好孤独。这婚姻,如背负千钧,赤脚踩在泥泞,可我愿用所有手段,哪怕不齿,也只为把你留在身边,哪怕,你恨我入骨!他说,何桑,你这辈子都别想离开我!她恨恨地说,陆彦回,我恨你!
  • 凰临末世·暗殇涌动

    凰临末世·暗殇涌动

    风吹起如花般破碎的流年,而你的身影摇摇幌幌,成为我生命最美的点缀,看天,看雪,看季节的深深暗影。记忆像是倒在掌中的水,无论你摊开还是紧握,终究还是会从指缝一滴滴流淌干净。灵魂的挽救,神力的苏醒,灵力的巅峰,终究还是一场梦的归西,空白的记忆无法填补。
  • 寻谜之宝

    寻谜之宝

    一觉醒来,头的后面竟然有一张脸,而且这张脸还有思想,还会说话,你会怎么办?【本书纯属虚构】
  • 西方陀罗尼藏中金刚族阿蜜哩多军吒利法

    西方陀罗尼藏中金刚族阿蜜哩多军吒利法

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。汇聚授权电子版权。
  • 历代宦官(上)

    历代宦官(上)

    由竭宝峰、刘心莲、邢春如、李穆南编著的历史之谜系列丛书共32分册,用来阐述政治斗争的复杂性并揭示古代历史长河角落中最为隐秘的部分。
  • 重生之盛世毒后

    重生之盛世毒后

    她是巾帼大将军之女,却因爱陷入一场权谋之争。她不惜拼尽一切只为换得心上人的皇权。步步为营,皇权在握,他绝情赐她全族满门,白绫一段。狡兔死,走狗烹,重生一世,看她如何手刃负她之人。
  • 傲世狂神

    傲世狂神

    一个卑微的少年,一个被人唾弃的废柴,因为一次奇遇开启了天道之门!聚五行灵珠,修盘古神魂踏天、入道!以吾血肉之躯体,成就无上之尊身!且看他如何改变命运,问鼎武道巅峰,解开上古隐秘!